© Баландин Р. К., 2012
© ООО «Издательский дом «Вече», 2012
© ООО «Издательство «Вече», 2012
* * *
Введение
Происхождение науки и техники
1
Речь у нас пойдет преимущественно о естественных науках. Лишь косвенно, по мере необходимости, будет сказано о гуманитарных знаниях, искусстве, философии. Постараемся обойтись без математических уравнений, химических формул, сложных терминов. Все это имеется в специальных справочниках.
В число естественных принято относить науки физико-математические, химические, о Земле (геолого-минералогические, географические), о Жизни (биологические), о Вселенной (астрономические). Нас будут интересовать главным образом выдающиеся творцы науки и техники – в контексте истории духовной и материальной культуры.
Для начала выясним смысл некоторых понятий.
Наука – слово русское. Прежде означало, согласно «Толковому словарю живого великорусского языка» Владимира Даля, – ученье, выучка, обученье. С середины XIX в. так стали называть знания о мире, человеке и обществе, основанные на фактах (наблюдениях, опытах, экспериментах, исследованиях) и приведенные в логично обоснованную систему. Сведения, которые можно проверить, – факты – фундамент научных гипотез (предположений), теорий (доказанных закономерностей), учений.
По В. Далю, «техника» – заводское и ремесловое искусство, знание, уменье; приемы работ и приложение их к делу. Происходит оно от греческого «техне» – искусство, ремесло, мастерство. Со временем техникой стали называть творения ума и рук человека, искусственные создания.
2
Знания и труд определяют суть человеческого бытия. Они – основа цивилизации. Хотя афоризм «труд создал человека» требует уточнений. Если речь идет о целенаправленной деятельности, то человек создал труд, а не наоборот.
Техника возникла на Земле задолго до появления человека. Немало книг посвящено «ремеслам и искусству» насекомых, птиц, млекопитающих. Определенными навыками, знаниями обладают высшие обезьяны. Но только человек создал именно систематизированные знания и систему техники.
В антропологии и археологии выделяют два признака принадлежности к роду Homo: объем головного мозга человекообразного существа (не менее 400–500 куб. см при сравнительно небольших размерах тела) и созданные им каменные орудия труда.
Среди животных есть умелые строители жилищ (термиты, пчелы, муравьи), ткачи (птицы), создатели гидротехнических сооружений – плотин, каналов (бобры). Но животные не используют специально сделанных орудий труда, которые и следует относить к числу первичных технических средств. А люди смогли с их помощью создать огромное количество искусственных творений, техники.
По разнообразию и сложности орудий труда можно судить об уровне знаний и умений. История техники отражает историю первобытного человека. Однако она анонимна. Мы не знаем имен величайших изобретателей: каменного ножа и топора, лука и стрел, колеса, мотыги, плуга, выплавки металла, а также знаков письма, цифр, календаря…
3
Человек преобразует окружающий мир, творя новую среду обитания. Ее называют антропосферой, психосферой, социосферой, ноосферой (т. е. областью человека, духовной деятельности, общества, знаний). Пожалуй, точное название – техносфера. Ибо она создана искусственно, благодаря умению, труду и знаниям человека. Основа ее – техника.
Безусловно, наука и техника немыслимы без человека. Однако он как существо биологическое сам по себе не способен существенно преобразить окружающую природу. В этом он вряд ли превосходит бобров, плотины, каналы и запруды которых меняют режим речек и ручьев, вызывают заболачивание…
Тем-то и отличается человек, что создает технику. А она воздействует не только на природу, но и на человека. Происходит взаимное творение системы человекотехники. Чем разнообразней и сложней становилась техника, тем изобретательней делался человек. Со временем он создал основы письма, математики, календаря, знаний об окружающей природе.
Что же возникло раньше – техника или наука?
Вопрос подобен дилемме: раньше курица или яйцо? Она имеет ответ: яйцо. Ибо оно было и у предков птиц – рептилий. Но если уточнить – «куриное яйцо», то четкого ответа нет.
Техника возникла прежде письменности и до наук в нашем понимании. Но уже на заре человечества передавались из поколения в поколение трудовые навыки, результаты наблюдений, принципы общежития. Знания и техника формировались во взаимной связи.
4
Имеется множество справочников и энциклопедий, где приведены сведения о выдающихся инженерах, ученых-натуралистах, математиках. В этой книге персоналии даны в контексте истории научных открытий и изобретений. Она может служить справочником, пособием по истории знаний и техники, а также материалом для самообразования, повышения культуры мышления, для интеллектуального роста.
Автор – не энциклопедист, хранящий в анналах своей памяти все сведения, которые здесь представлены, и не компилятор, бездумно переписывающий чужие труды. Как историк науки я специалист по творчеству некоторых из представленных здесь выдающихся людей, а также по проблемам эволюции знаний, техники, цивилизаций.
…Человечество постепенно, шаг за шагом расширяло умственный кругозор, вторгалось в Неведомое, постигало непознанное. И каждый из нас приобщается к мировой культуре, развивает свой интеллект, а не только усваивает некую сумму знаний.
Козьма Прутков изрек: «Нельзя объять необъятное». Он прав, сделать этого нельзя, но стремиться к этому в познании необходимо.
Не следует воображать, будто наше поколение находится на вершине человечества. На этот счет есть замечание Иоганна Вольфганга Гёте: «Природа потому непознаваема, что один человек не в состоянии понять ее, хотя все человечество могло бы понять ее. Но так как это милое человечество никогда не бывает единым, то природе так хорошо удается играть с нами в прятки».
С расширением горизонта знаний еще обширнее становится область незнания, скрытая за ним. Не следует ориентироваться только на учебники, где, на первый поверхностный взгляд, объяснено всё на свете.
Чем больше фактов, тем трудней выстроить их в стройную систему. Поэтому мыслители прошлого часто оказываются проницательней, чем современные узкие специалисты, пусть даже отмеченные высокими званиями и наградами. Величайший ученый ХХ века, историк и философ В. И. Вернадский имел все основания утверждать: история науки открывает путь к новым знаниям, идеям, открытиям.
Идея всеобщего прогресса завораживает даже серьезных ученых. Новейшие приборы, сложнейшие эксперименты, проникновение в глубины атомного ядра, выход человека в космос и высадка на Луну, детальные съемки планет и их спутников с космических аппаратов, – удивительные технические свершения создают иллюзию таких же достижений в фундаментальных науках.
Человечество добилось грандиозных успехов в «покорении» области жизни (биосферы). Несравненно хуже обстоит дело с умением сосуществовать с породившей и питающей нас земной природой, с познанием ее сокровенных тайн и организации жизни людей так, чтобы они были достойны гордого самоназвания «Человек разумный».
5
Заранее прошу прощения за отдельные неточности (порой они вызваны необходимостью популярного изложения сложного материала) и за отсутствие ряда достойных деятелей науки и техники, что объясняется прежде всего ограниченным объемом книги.
По той же причине в ряде случаях нельзя было углубиться в суть затронутых проблем, рассказать подробнее о личности и судьбе персонажа (о многих из них, главным образом о русских мыслителях, я написал книги или статьи). Но при всей вынужденной краткости, а то и схематичности изложения, оно во многом авторское, а не компилятивное. Значительная часть приводимых здесь сведений в Интернете отсутствует.
В основе изложения хронологический принцип. Но нередки исключения главным образом из-за необходимости придерживаться определенной темы. При прочих равных условиях предпочтение отдается отечественным изобретателям и ученым.
Сокращений в тексте немного; они общепринятые для энциклопедий и справочников. Нередко отсутствует слово «год», если оно явно подразумевается.
Надеюсь, простятся мне некоторые отступления от стиля и содержания справочника. Ведь у нас речь идет об интеллектуальном творчестве. «В истории естествознания, – писал Вернадский, – любовь к природе, чувство природы играют огромную роль. В каждой работе всегда есть огромный эстетический элемент, без которого она превращается в сухую схоластику.
Натуралист-наблюдатель эту эстетическую сторону находит в том общении с красотой Космоса, какое он испытывает при работе в поле, вдали от социальных скоплений человечества, вне своего муравейника; гуманист (гуманитарий) – в воссоздании забытого, былого; астроном – в созерцании неба; математик – в стройных идеальных построениях разума». Добавим: изобретатель – в создании новых машин, механизмов, технологий.
Знакомство с историей естествознания и техники, с творцами интеллектуальных ценностей обогатит вас, читатель, новыми идеями, впечатлениями, знаниями.
И последнее. Слова Ньютона, что он видел дальше других, ибо стоял на плечах гигантов. следует дополнить. Какими бы ни были «гиганты мысли», все они достигали успеха благодаря тысячам тружеников, порой безымянных или малоизвестных. И те, о ком будет сказано в этой книге, вовсе не «самые умные», а прежде всего – наиболее знаменитые.
Часть I
Древний Восток. Античность
Глава 1. Древнейшие изобретатели, мыслители
Доисторический период
Существует мнение, что наиболее крупные изобретения и открытия сделали люди в далекой древности, когда знания передавали устно, а трудовые навыки, умения – обучением на практике. Тогда постигали окружающий мир почти с чистого листа.
Наибольшей изобретательностью отличались люди современного облика (кроманьонцы), появившиеся приблизительно 50 тысячелетий назад. Многие умения они переняли у своих предшественников и, возможно, близких родственников – неандертальцев. За несколько тысячелетий до того, как было сформулировано правило рычага, им пользовались охотники позднего каменного века, придумавшие копьеметалку. Она как бы удлиняла руку человека, позволяя бросить копье сильней и дальше.
Лук – изобретение охотников мезолита – действует как механизм, накапливающий энергию по мере натяжения тетивы и резко разряжающий ее при выстреле (слово «выстрел» относится именно к полету стрелы). Он же, по-видимому, подсказал идею первых струнных инструментов.
Достойно восхищения мастерство кроманьонских охотников, создававших изделия из камня. Одним из шедевров такого рода является пластина в виде лаврового листа. «Безупречные пропорции и изящная обработка этого кремневого лезвия неопровержимо доказывают, – пишет популяризатор науки Том Придо, – что тот, кто его изготовил, не мог быть неуклюжим тупицей, и свидетельствуют о замечательных технических достижениях».
Данный предмет длиной 28 см имеет толщину всего 1 см и явно не был предназначен для грубой работы. Он демонстрирует виртуозное умение кроманьонца обрабатывать камень и эстетическое чувство автора. (Впрочем, последнее неудивительно, если вспомнить великолепные рисунки людей того времени.) Возможно, пластина предназначалась для ритуальных целей, для нанесения татуировки или хирургических операций. Не исключено, что мастер просто показал свое умение создавать уникальные вещи.
Советские археологи на Сунгире раскопали захоронение возрастом около 20 тысячелетий, где помимо разнообразных предметов находились два копья длиной 2,5 м из выпрямленного бивня мамонта. Как удалось сделать это, остается загадкой. Люди, умевшие распрямить круто загнутый бивень, были изобретательны и умелы.
Интересны загадочные знаки, начертанные или выбитые на камнях или кости. Например, пластина из рога северного оленя, найденная во Франции, имеет 69 меток в виде извивающейся цепочки. Они были нанесены не сразу и разными орудиями. Согласно правдоподобной версии, так неведомый астроном каменного века фиксировал фазы Луны. Во всяком случае, древний человек делал какие-то пометки или вычисления. Возраст предмета более 30 тысячелетий!
Значительно позже был изобретен серп. Его делали из дерева или кости, а в качестве лезвия использовали кремневую насадку. Это уже сложное составное орудие труда.
Интересно, что изобретения создавались и использовались по мере надобности. Когда кроманьонские охотники резко сократили число крупных млекопитающих (главным образом вытесняя их на менее пригодные для обитания территории, создавая «огневые загоны» и т. д.), потребовалось добывать более мелкую и юркую дичь, в том числе птиц. Тогда и появились лук и стрелы. Переход к собирательству ознаменовался изобретением серпа, а к поливному земледелию – мотыги.
С древнейших времен изобретательность людей была на высоком уровне, и многое зависело от того, насколько востребовано обществом то или иное новшество.
Например, долгое время считалось, что жители Нового Света до прихода европейцев не знали колеса. Однако среди детских игрушек там оказались подобия повозок на колесах. В тех краях не было тягловых животных, а повозки с колесами без спиц были слишком тяжелы. Вот и осталось изобретение в виде игрушки.
Итак, обращаясь к персоналиям выдающихся деятелей науки и техники, не будем забывать, что не менее хитроумные, изобретательные и мудрые наши далекие безымянные предки оставили богатое интеллектуальное и материальное наследство – основу для дальнейших открытий.
Замечательные, глубокие идеи, выраженные в поэтической образной форме, содержатся в мифах разных стран и народов. Это интеллектуальное богатство мы затронем лишь косвенно.
Знания об окружающем мире с древнейших времен определялись не только жаждой познания, но и стремлением использовать природные богатства, преодолеть свою зависимость от природных условий. По этой причине естествознание было связано с изобретением орудий труда, техники, созданием различных сооружений.
Согласно давней традиции европейской историографии, мы отдаем предпочтение европоцентризму (а в последних главах будем особо выделять отечественных ученых, изобретателей). К этому нас вынуждают некоторые объективные и субъективные обстоятельства.
Во-первых, приходится упоминать имена более или менее известные читателю, который пожелает лучше узнать, «Кто есть Кто». А многие выдающиеся достижения ученых Азии или Нового Света остаются анонимными.
Во-вторых, в наиболее доступных и основательных трудах данная тема раскрыта именно с таких позиций, потому что историей науки занимались почти исключительно европейцы.
В-третьих, за последние два тысячелетия первенство в развитии науки и техники завоевали – хотя не сразу и не во всех дисциплинах – представители Европы (естественно, и евразийской России, СССР).
В-четвертых, именно они для нас являются наиболее близкими и понятными.
Можно с огорчением добавить: замечательные успехи европейской науки и техники определялись не только, а подчас не столько умелым и добросовестным заимствованием знаний и умений у народов других континентов. Сказывалась и агрессивность европейцев, результаты захватнических войн, которые вели главным образом народы Западной Европы. Они основали колонии на других континентах и пользовались богатствами, рабочей силой, интеллектуальными достижениями покоренных и зависимых стран. Началось это со времен империи Александра Македонского, а затем в полную силу проявилось в великой Римской рабовладельческой империи.
Наконец, надо разочаровать тех, кто полагает, будто научные знания начались с магических формул и астрологических фантазий. В действительности первоначальные знания, а не досужие выдумки об окружающем мире, накапливались по мере его освоения, преимущественно в результате трудовой деятельности. Наука развивалась, опираясь на опыт и последующие размышления людей.
Мифы разных народов содержат идеи, которые можно считать «преднаучными». Например, мысль о происхождении человека от диких предков была высказана в незапамятные времена. В предании одного из африканских племен говорится, что некогда существовали обезьяны, захотевшие выделиться от своих собратьев. Они оторвали себе хвосты, выпрямились во весь рост и начали работать, чтобы получить себе как можно больше богатств. Это были глупые и самодовольные животные, вынужденные с тех пор постоянно трудиться. А их умные собратья по-прежнему живут на свободе, беспечно пользуясь дарами природы. (Эту легенду пересказал в стихах Р. Киплинг.)
Нет ничего удивительного в такой версии. Люди давно отмечали свое сходство с высшими обезьянами. Когда европейцы в античное время впервые увидели шимпанзе, то сочли их дикими людьми.
Однако в подобных случаях можно говорить о замечательных поэтических прозрениях древних, но не о научных теориях, которые требуют доказательств. В мифах могут присутствовать плодотворные идеи. Но для того чтобы они стали достоянием науки, требуется их убедительно доказать. А без этого их можно считать «донаучной фантастикой».
Со временем в архаичных обществах обособились группы, кланы, а затем и социальные прослойки жрецов, служителей культа. Для них знания стали тем богатством, которое давало власть над умами и обеспечивало привилегированное положение в обществе. В этой специфической среде происходило накопление, преумножение и систематизация знаний, что явилось, можно сказать, преднаукой. Она в немалой степени была окутана мистическим туманом из-за недостатка положительных сведений, отсутствия научного метода, а также для охраны от непосвященных незримой драгоценности – информации.
«Шумеро-вавилонская наука, – писал известный советский востоковед И. М. Дьяконов, – была в весьма малой степени связана с культом, магией и астрологией – такое мнение через европейское средневековье восходит к временам Рима, когда под названием халдеев действовали шарлатаны, выдававшие себя за колдунов и волшебников и навлекавшие на себя гонения властей, принимавших их всерьез».
В конце концов все свои знания люди черпают не из самих себя (это было бы подобием подвига барона Мюнхгаузена, вытащившего из болота себя и коня, дернув за собственную косичку). Великий учитель человечества – Природа. Хотя каждый из нас имеет возможность пользоваться достижениями других людей.
Легендарные творцы
Один из распространенных образов в мифах разных народов – культурный герой. Он добывает блага культуры и отдает их людям, порой рискуя жизнью.
Типичный пример – похищение огня: тотемными предками у австралийцев, полинезийским человекобогом Мауи, Вороном у индейцев Северной Америки, Прометеем у древних греков. В таком образе воплощается творческая суть человека, его проницательность, хитроумие, умения и дерзания.
Порой у культурного героя обнаруживается реальный прототип. Так произошло с героем шумерских мифов Гильгамешем и одноименным правителем страны.
Гильгамеш
Так звали третьего царя I династии Урука в конце XXVII – начале XXVI в. до н. э., а также легендарного героя. Ему посвящена вавилонская поэма (древнейшая в мире). Ее начало:
О всё видевшем до края мира, О познавшем моря, перешедшем все горы, О врагов покорившем вместе с другом, О постигшем премудрость, о всё проницавшем; Сокровенное видел он, тайное ведал, Принес нам весть о днях потопа…
Среди его достижений отмечено, что он «рассказ о трудах на камне высек» (по-видимому, владея грамотой) и возвел неприступные стены вокруг своей столицы Урука. «На две трети – бог, на одну – человек он», – сказано в поэме. Этому герою довелось побывать в подземном царстве. Перед ним предстала каменная роща:
Сердолик плоды приносит, Гроздьями увешан, на вид приятен. Лазурит растет листвою – Плодоносит тоже, на вид забавен… Гильгамеш, проходя по саду каменьев, Очи поднял на это чудо.
Подземный мир, в отличие от многих преданий, представлен живым, где самоцветы растут, как плоды и цветы. И это – прозрение древних.
В поэме о Гильгамеше высказана глубокая и нетривиальная мысль о происхождении богоподобного облика людей. Дикий человек Энкиду, влюбившись в красавицу Шамхат, добился ответного чувства. Она сказала: «Ты красив, Энкиду, ты богу подобен». С тех пор звери, с которыми Энкиду дружил, стали избегать его.
Неслучайно культурным героем стал царь Урука (на востоке нынешнего Ирака). Этот город 5 тысячелетий назад был одним из древнейших очагов мировой культуры. Здесь уже были письменные тексты, применялась десятичная система счисления (для каждого десятичного и шестидесятичного ряда имелся свой знак), велись экономические расчеты.
В Шумере при храмах имелись школы, где мальчики обучались чтению и письму, основам математики, изучали животных, растения и минералы Месопотамии. По-видимому, царь Гильгамеш обладал обширными знаниями, а также имел возможность претворять в жизнь свои проекты.
Культурному герою мифов обычно приписывают много достижений. Значит, перед нами собирательный образ, а не конкретная личность. Однако именно такому образу суждено жить в веках.
Люди издавна восхищались мастеровитыми, изобретательными, талантливыми, мудрыми соплеменниками и предками, причисляя их к сонму богов или, как в случае с Прометеем, – титанов.
Прометей
Персонаж греческой мифологии. Он был не богом, а более древним существом – титаном, сыном дочери Океана и титана, отцом которого был Уран-небо, а матерью Гея-земля. Боги, обретя власть, вели себя как худшие земные завоеватели. Один лишь Прометей пожалел обреченных на скотское существование людей.
Боги во главе с Зевсом скрывали от людей знания и умения, которыми владели сами. По словам Прометея – из трагедии «Прометей прикованный» греческого драматурга Эсхила (V в. до н. э.):
Раньше люди
Смотрели и не видели и, слыша,
Не слышали, в каких-то грезах сонных
Влачили жизнь; не знали древоделья,
Не строили домов из кирпича,
Ютились в глубине пещер подземных,
Бессолнечных, подобно муравьям.
Они тогда еще не различали
Примет зимы, весны – поры цветов –
И лета плодоносного; без мысли
Свершали все…
Это похоже на бытие первобытных людей с одним существенным уточнением: они в ту пору уже давно владели огнем. И, конечно же, знания свои приобретали постепенно, а не сразу, благодаря дарам Прометея, который говорил:
…я дал им
И творческую память, матерь Муз,
И первый я поработил ярму
Животных диких; облегчая людям
Тяжелый груз телесный, я запряг
В повозки лошадей, узде послушных…
«Все искусства у людей от Прометея». Хотя он и научил людей гадать, это стало не способом заглянуть в будущее, а лишь обретением «слепых надежд» (полезно об этом помнить современным гадателям!). Поэтому люди остаются деятельными, надеясь на счастливое будущее даже в самых безнадежных ситуациях.
Прометей был уличен в действии, наносящем ущерб Зевсу, по приказу которого Гефест приковал Прометея к скале в горах Кавказа. В отличие от Зевса Прометей обладал знанием будущего. Он знал, когда и кто сверг нет олимпийских богов. В обмен на эту тайну Зевс предложил Прометею свободу. Но гордый титан остался непреклонным. За это ежедневно к нему должен был прилетать орел и выклевывать печень, которая за ночь вырастала вновь, чтобы днем вновь терзал ее орел.
Почему же умевший предвидеть будущее Прометей пал жертвой своего сострадания людям? Почему он не захотел избежать наказания? В трагедии Эсхила Прометей отвечает так:
Ведь раньше я и сам
Предвидел все грядущее, и нет
Нежданных бедствий для мен.
Я должен
Свою судьбу переносить легко:
Нельзя преодолеть Необходимость.
Но тяжко и молчать и говорить
Об участи моей. Ведь я, злосчастный,
Страдаю за благодеянья смертным.
Он принес себя в жертву ради людей – героический поступок титана, совершенно не свойственный богам. Эта религиозная идея перешла от Античности в эпоху христианства.
В мифах боги подобны духам прославляемых предков. Народ по сравнению с культурным (культовым!) героем выглядит серой безликой массой, способной лишь пользоваться дарами своего благодетеля.
В мифе о Прометее мыслящие существа разделены на две разновидности. Одни готовы идти наперекор судьбе, преодолевать опасности и беды, приносить благо своими деяниями не только современникам, но и будущим поколениям. Это подчеркивает имя Прометея, в переводе означающее «Провидец», «Смотрящий вперед».
У него был брат Эпиметей, что значит – «Смотрящий назад» или, как у нас говорят, крепкий задним умом. В мире, конечно же, преобладают эпиметеи, живущие с оглядкой назад, стремящиеся приспособиться к обстоятельствам. И только благодаря прозрениям тех, кто одухотворен творческим гением, кто устремлен в Неведомое, человечеству открывается путь в будущее, к новым дерзаниям.
С тех давних времен начался культ личности не только великого правителя и грозного воителя, но и мыслителя, изобретателя, творца духовных и материальных ценностей. Это чрезвычайно важный рубеж в истории человечества.