Текст книги "Лаплас"

Автор книги: Борис Воронцов-Вельяминов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 19 страниц)

Борис Александрович Воронцов-Вельяминов
Лаплас

Пьер Лаплас.

Полтора века, удовлетворяя человеческую любознательность, лекторы и писатели, ученые и философы, говоря о мироздании, называют имя великого астронома Лапласа. Не менее известен Лаплас как выдающийся физик, математик и механик.

Будучи чрезвычайно многосторонним ученым, Лаплас положил больше всего сил и труда на разработку небесной механики, на об'яснение движений и фигур небесных светил, исходя из закона всемирного тяготения, открытого Ньютоном.

Он стремился дать полное решение великой механической проблемы, – представляемой солнечной системой, и привести теорию к такому близкому совпадению с наблюдениями, чтобы в поправках, не основанных на теории, не было нужды.

Разрешить, уничтожить малейшие противоречия между теорией тяготения и наблюдаемыми явлениями, устранить малейшие сомнения во всеобщности и строгости этих законов, сделать астрономию точнейшей из наук, какой она в скором времени и стала, – вот что волновало ум Лапласа, чему он в основном служил всю жизнь и чему были подчинены все остальные его стремления.

Говоря собственными словами Лапласа, «астрономия, рассматриваемая как целое, совершенством своих теорий представляет лучший памятник человеческого гения», и надо сказать, что крупным камнем такого памятника являются труды самого автора этих слов. Бурной была та обстановка, в которой жил и работал Лаплас.

От феодально-самодержавной к буржуазно-конституционной монархии, от республики крупной буржуазии к якобинской мелкобуржуазной диктатуре и через контрреволюционную термидорианскую директорию к военно-буржуазному деспотизму наполеоновской империи, а затем к реставрации Бурбонов – таковы основные вехи событий, свидетелем и участником которых был Лаплас. Три четверти столетия хитроумных комбинаций лицемерия, приспособленчества в целях политической и научной карьеры, а вместе с тем неукротимого стремления к высотам научного знания, непрерывного научного труда отделяли крестьянского парнишку Пьера-Симона от маркиза Лапласа – властителя французской Академии наук.

МОЛОДЫЕ ГОДЫ

На родине

Маленькое местечко Бомон, где 23 марта 1749 года родился Лаплас, расположено на живописном берегу мелководной речушки Ож в Нижней Нормандии.

Здесь некогда ступили на берег Франции завоеватели-норманны; через эту страну поддерживалась связь британских островов с европейским материком. Именно в этой части материка норманны осели особенно прочно, и, хотя они быстро ассимилировались, все же внешний облик, а отчасти и язык жителей Нижней Нормандии до сих пор носят явные следы скандинавских влияний. Атлетическая фигура со светлыми волосами и продолговатым лицом, на котором выделяются большие светлоголубые глаза – эти характерные черты отличали внешность Лапласа – сына коренного нормандского крестьянина.

Родина Лапласа Кальвадос – один из наиболее типичных районов Нижней Нормандии. На побережье Кальвадоса высятся мощные гранитные утесы, постепенно рушащиеся под ударами громадных волн морского прилива. Нормандский берег стонет от набегов волн и прибоя. Ударяясь о берег, волны отбрасываются назад и с бешеной силой устремляются в сторону, образуя опасные течения, полные брызг и морской пены. Эти течения, достигая скорости 16 километров в час, по своей грандиозности мало уступают знаменитому скандинавскому Мальштрему.

В детстве Лапласу случалось посещать эти места, неподалеку от которых находилась его родная деревня. Может быть, там, глядя на титанический круговорот воды, он впервые задался мыслью о причине морских приливов, теории которых впоследствии он уделил столько внимания.

Плодородная страна была заселена довольно густо, но больших городов не было: деревни и местечки с населением в несколько сот жителей да мелкие провинциальные городки, из которых самыми значительными являлись Кан и Шербург. Но и в этих городках не было никаких научных или культурных центров, которые могли бы привлечь внимание юного Лапласа.

Равнины Орна и Кальвадоса, покрытые сочными травами, очень удобны для разведения лошадей и крупного рогатого скота. Влажный климат и хорошо удобренная почва позволяют получать первосортные корма, славящиеся далеко за пределами Кальвадоса. Здесь сеяли рожь, гречиху и овес, но главным занятием населения являлось скотоводство. На лугах Ожа с давних времен разводили породистый молочный скот, занимались производством сыров и в особенности масла, широко известного во всей Франции и Англии, куда оно экспортировалось через многочисленные нормандские порты. Великолепная порода местного рогатого скота получила название «ожеронской» и привлекала внимание всех европейских скотоводов. Эти же районы поставляли во Францию и прекрасных лошадей, которых целыми табунами гнали на ярмарки Алансона, Меля или Се. Промышленность Нижней Нормандии была слабо развита, и с рабочими, экономическое положение которых в дореволюционной Франции было ужасно, Лапласу не приходилось сталкиваться в своей жизни.

Крайне редко крестьянин был полным собственником земли, которую он обрабатывал своим трудом. Преобладающей же формой крестьянского землепользования была так называемая цензива, т. е. земля, верховным собственником которой являлся сеньор и за которую он получал высокий ценз (ренту, аренду). Большинство сеньоров (помещиков, дворян) жило в городах, и интерес их к своим поместьям определялся размером дохода, получаемого за счет эксплоатации крестьян.

Сеньору-помещику полагалось платить ренту и феодальные повинности, а казне – налоги, число которых росло и систематически разоряло крестьян. Не менее тяжким гнетом ложились на крестьян и натуральные повинности: прокладка и ремонт дорог, поставка продовольствия и кормов для вечно передвигающихся королевских войск, так называемая «десятина», вымогавшаяся церковью.

Крестьянину очень редко удавалось, устроив сына в сельскую школу, послать его затем в город, где он мог бы учиться дальше и отвоевать себе место в рядах буржуазной интеллигенции: стать судейским чиновником, адвокатом или врачом. Лишь к концу XVIII века такие явления стали встречаться чаще; таланты, вышедшие из народа, несмотря на все рогатки, заставляли уступать себе место. Например, во французской Академии наук почти половина выдающихся ученых конца XVIII столетия вышла из народной среды. Но кому в деревне легче было добиться удачи, как не зажиточному хозяину? Трудно думать, чтобы при таких условиях отец Лапласа – «небогатый бомонский крестьянин», как говорят буржуазные биографы, – был совершенно рядовым, забитым тружеником.

О юности Лапласа, о всем периоде его жизни до появления в Париже не сохранилось почти никаких сведений, и не случайно. Лаплас не только не стремился посвятить в воспоминания отроческих лет своих позднейших друзей и знакомых, но, наоборот, всячески скрывал свое происхождение, стыдился его. Признанный гений и вельможа предпочитал не обнажать убогую обстановку своего детства. В этом отношении Лаплас сильно отличался от многих своих современников-ученых, вышедших из народной среды и охотно подчеркивавших свое происхождение. Вскоре после от'езда из Бомона Лаплас (ему исполнился тогда 21 год) прекратил сношения со своими родителями. Он не любил их, не вспоминал о них, да и они не очень стремились напоминать ему о своем существовании.

Можно ли отвергнуть мысль, что в детстве Лапласа была какая-то нераскрытая тайна? Покровительство, которое еще в самых юных годах ему было оказано в Бомоне неизвестными[1]1
  Неизвестными тоже потому, что Лаплас упорно замалчивал имена своих покровителей.


[Закрыть] состоятельными людьми, отчасти поддерживает эту мысль. Меценаты-покровители, берущие на себя содержание и обучение крестьянского мальчика, в котором еще трудно было угадать будущего гения, встречались среди провинциальных феодалов не так-то часто.

Как бы то ни было, юный Пьер оказался в коллеже – средней школе, процветавшей в Бомоне под ревностным руководством монахов-бенедиктинцев.

В коллеже

Монашеский орден бенедиктинцев был самым многочисленным и влиятельным в Европе. Еще перед самой революцией в руках бенедиктинцев были сосредоточены огромные материальные богатства. Стремясь насаждать «духовное» воспитание и вербовать себе идеологически вооруженных последователей, бенедиктинцы основывали многочисленные школы, в которых очень рано стали допускать преподавание светских наук. Существенной чертой ордена являлось то, что в него по уставу принимались только дворяне, и среди других монашеских орденов орден бенедиктинцев был наиболее аристократическим. Ученики бомонского коллежа также большей частью набирались из дворянской среды или из семей наиболее зажиточного населения. В середине XVIII столетия бенедиктинский коллеж в Бомоне уже не был духовной школой, и образование в нем давалось /преимущественно светское, но под внимательнейшим надзором «святых отцов».

Прекрасная память и блестящие способности молодого Пьера позволили ему почти на лету усвоить науки, преподаваемые в провинциальной школе. Древние языки, особенно латинский, на котором он впоследствии свободно писал, классическую литературу и математику Пьер освоил без труда. Некоторое время было посвящено в школе теологии и богословию. Эти предметы подносились ученикам в форме казуистической дискуссии на абстрактно-религиозные темы. Юноша Лаплас мало интересовался религией, и еще тогда, присмотревшись к закулисной стороне жизни служителей церковного культа, он сделался убежденным атеистом. Однако впоследствии Лаплас охотно поддерживал разговоры на богословские темы и с большим остроумием разбирал тонкие богословские вопросы: их казуистика забавляла его, он находил в них остроумные формально-логические комбинации, своего рода математическую игру понятиями.

Еще в коллеже Лаплас приступил к самостоятельному изучению более сложных математических сочинений, лежавших вне кругозора его педагогов. Тогда же он основательно ознакомился с работами Ньютона по механике и по теории всемирного тяготения, которая только-что начинала распространяться во Франции. В семнадцать лет юный Пьер Лаплас выполнил свою первую самостоятельную научную работу по математике.

Уже в это время, потихоньку от наставников, Лаплас ознакомился со взглядами великих деятелей эпохи Просвещения, основоположников механистического материализма: Даламбера, Дидро, Гельвеция, Гольбаха и других. «Большая энциклопедия наук, искусств и ремесл», открывшая человечеству новые основы мировоззрения в области естествознания и общественных явлений, произвела на него большое впечатление. Позднее, уже после переезда в Париж, талантливый юноша ознакомился с «Системой природы» Гольбаха[2]2
  «Система природы» Гольбаха увидела свет в 1770 году.


[Закрыть] – этой «библией материализма», как любили тогда называть эту книгу.

Беспощадная критика религии и теологии всех оттенков, систематическое изложение основ материалистического взгляда на природу и общественные отношения оказали огромное влияние на молодого человека. Уже с этих пор Лаплас на всю жизнь делается воинствующим последователем французских материалистов XVIII века. В своей практической работе Лаплас не только постоянно излагает их мысли, их философию, но развивает их дальше, – до того предела, до которого могли их довести тогдашний уровень науки и ограниченность основных предпосылок этого мировоззрения.

Наука Ньютона, завершителем которой явился Лаплас, возникла в процессе борьбы формирующейся в недрах феодализма буржуазии с феодальным строем и католической церковью. Развитие производительных сил требовало развития науки, и буржуазия на первых порах сделала науку своим союзником в этой борьбе.

В противовес католическому миросозерцанию и религии вообще стала оформляться философия французских писателей XVIII века, опиравшаяся на быстрый рост научных достижений. Умеренная в начале века, во второй его половине эта философия становится все более радикальной и доходит до откровенного материализма. В середине XVIII столетия Дидро, Гельвеций, Гольбах и Даламбер развивают критику религии и теологии и выставляют положительную программу материализма и атеизма.

К этому времени, благодаря трудам Ньютона, Эйлера, Клеро и Даламбера, механика достигла высокого совершенства. Ряд еще недавно загадочных движений небесных светил был об'яснен и введен в рамки единого закона тяготения. Этим законом были удачно об'единены столь разнообразные явления вселенной, что у французских материалистов зародилась надежда, а потом и уверенность, что все многообразие неорганического и органического мира, а может быть, и общественные явления, можно так же, как астрономию, свести к немногим неизменным законам природы. Надеялись, что победоносную небесную механику, предсказывающую события в небе на много лет вперед, можно будет перенести и на другие области знания и жизни и свести все к механическому передвижению и количественной перегруппировке; неизменных элементов вечно и единственно существующей материи. «Дух» и «мировой разум» были изгнаны этой философией из вселенной. Об'ективное существование материи делалось независимым от факта нашего сознания. Однако материализм того времени был преимущественно механистическим, потому что из всех естественных наук известной законченности достигла к тому времени только механика, точнее – механика твердых тел (земных и небесных), короче – механика тяготения.

Химия находилась еще в детском состоянии, в ней придерживались еще флогистонной теории. Биология была еще в пеленках.

Методы астрономической механики французские материалисты мечтали перенести и на жизнь общества. Все происходящее они считали детерминированным, т, е. необходимым и имеющим причину, но необходимое с механической точки зрения движение атомов могло, по их мнению, неожиданно и исторически неоправданно изменить ход истории человеческого общества. Беспомощность их механистического детерминизма заключалась во взгляде на развитие общества как на совокупность непредвиденных случайностей, хотя и подверженных не раскрытым еще законам механики. Поэтому, сделав некоторые успехи в области физики, философы XVIII века вынуждены были совсем отказаться от анализа и об'яснения, когда дело касалось биологических и особенно социальных явлений. Если добавить к этому отсутствие ясных представлений о существовании эволюции, то станет понятным несовершенство той философии, под влиянием которой с юных лет находился Лаплас.

К сожалению, как уже отмечалось, отсутствие сколько-нибудь подробных сведений об отроческих годах великого ученого не позволяет проследить, как формировалось это мировоззрение у Лапласа, какие встречи и события определили ту или иную черту его последующих интересов й устремлений. Одно несомненно: это мировоззрение формировалось при содействии тех, кто уже;в ранней молодости взял юного Лапласа под свое покровительство. Вряд ли приходится сомневаться, что именно эти неизвестные покровители, возможно, передовые для своего времени люди, оказывали на него идеологическое влияние, что именно они помогли ему ознакомиться с новейшей литературой. Не в библиотеке же аббатства Лаплас мог достать новинки материалистической философии, дорогие, часто редкие и заграничные издания, посвященные глубоко специальным областям естествознания. Школа бенедиктинцев в Бомоне вряд ли сколько-нибудь интересовалась трудами Эйлера, Клеро, Лагранжа и Даламбера и еще меньше стремилась ознакомить с ними своих учеников.

Уже в шестнадцать-семнадцать лет Лаплас выступает человеком, обладающим твердым научным и философским мировоззрением. Но вместе с тем, поглощая книги я овладевая научными знаниями, Лаплас уже в эту пору проявлял исключительную практичность в житейских делах, породившую его уменье приспособляться к любым политическим условиям.

Он сумел до конца использовать все возможности немедленной карьеры, которые открывали перед ним его покровители. Только-что окончив коллеж, юноша, пользуясь рекомендациями покровителей, добивается назначения на должность преподавателя математики в военной школе Бомона; школа помещалась в обветшалых зданиях того же аббатства, в котором находился и его коллеж.

Военное искусство, в особенности артиллерия и фортификация, уже тогда нуждались в применении математики и механики, и в военных школах, кроме уставов, фехтования, тактики и т. п., стали вводить математические науки. Однако в рядовой военной школе, где преподавал Лаплас, математические курсы были элементарны и не могли дать удовлетворения его пылкому уму и растущим знаниям. Правда, он мог вести в свободное время самостоятельные научные работы, но кто мог их оценить, кто мог увидеть в них всю силу его гения? И какова возможность дальнейшей карьеры в этом захолустье?

Переезд в Париж

Молодой Лаплас искал выхода своим силам й знаниям, искал общения с математическими умами своего времени, искал условий для спокойной научной работы и удачной житейской карьеры. Юношу тянуло в Париж, туда, где во французской Академии наук, основанной еще министром короля Людовика XIV Кольбером, собрался цвет не только французской, но и мировой научной мысли. Французская Академия наук переживала в этот период свой высший расцвет. Здесь собралась целая плеяда гениев в области математики и механики, открывавших человечеству все новые и новые страницы знания и подводивших прочный фундамент под крепнущее материалистическое мировоззрение.

Наиболее влиятельным лицом в Академии в то время был великий Даламбер. Творец «Аналитической механики», один из корифеев «Энциклопедии», он пользовался огромным почетом. К Даламберу благоволили европейские монархи. Как и Вольтер, он гостил в Берлине у короля Фридриха II, императрица Екатерина II из далекого Петербурга оживленно обменивалась с ним письмами. Впрочем… у королей наука была в моде только до начала революции…

Едва устроившись в Париже, Лаплас, вооруженный рекомендательными письмами, направился в Академию наук, желая видеть Даламбера, говорить с ним, заслужить его внимание. Могут ли рекомендации его бомонских покровителей не произвести впечатление на кавалера Даламбера – сына генерала Детуш, правда, незаконного – от придворной фрейлины?

Действительность, однако, не оправдала надежд молодого провинциала. Даламбер недаром был энциклопедистом и борцом за новое мировоззрение. Никакие хвалебные рекомендации не могли вызвать его внимания к человеку, пока он не удостоверялся и личных достоинствах кандидата.

Переслав Даламберу свои рекомендации, Лаплас долго и безуспешно пытался привлечь внимание великого геометра или хотя бы добиться длительной беседы с ним. Все было тщетно. Ни в Академии, ни дома встреча с Даламбером не удавалась. Иногда Лапласу попросту говорили, что господина Даламбера нет дома.

Однажды, продолжая охоту за Даламбером, Лаплас ждал в приемной возвращения ученого. Вдруг ему пришла в голову блестящая мысль. Он сел за стол, очинил перо и быстро изложил Даламберу свои взгляды на основные принципы механики и вероятное развитие этой науки в ближайшем будущем.

Письмо Лапласа произвело на Даламбера огромное впечатление. Такой эрудиции и глубины мысли он еще не встречал. На следующий же день Даламбер ответил. Лапласу: «Милостивый Государь! Вы имели случай убедиться, как мало я обращаю внимания на рекомендации, но Вам они были совершенно не нужны. Вы зарекомендовали себя сами, и этого мне совершенно достаточно. Моя помощь – к Вашим услугам. Приходите же, я жду Вас». Юноша не заставил себя ждать.

Через несколько дней Даламбер устроил Лапласа профессором математики в королевской военной школе Парижа. Лаплас любил вспоминать этот случай и часто рассказывал своему другу Фурье содержание своего письма. Фурье впоследствии подтверждал, что в этом письме Лапласом было высказано много действительно глубоких мыслей.

Итак, Лаплас устроился, наконец, в Париже, получил доступ в Академию, но материальное его положение было мало обеспечено. Живя одиноко, он едва сводил концы с концами.

Это не помешало ему усидчиво заниматься научными работами. В течение двух лет Лаплас забрасывал Академию наук работами по математике и механике, всегда глубокими и оригинальными. Уже в это время он написал ряд работ по теории вероятностей, по чистой математике и по небесной механике, которая скоро стала главным предметом его занятий.

Небесная механика, т. е. изучение движений небесных тел на основе закона всемирного тяготения, была, и до сих пор является, одной из наиболее трудных и сложных областей как астрономии, так и науки вообще. Даже для более или менее серьезного ознакомления с нею требовалось прекрасное знание как результатов наблюдательной астрономии, так и сложнейших методов математического анализа и механики, в те времена еще далеко не совершенных.

Во всех этих областях молодой провинциал чувствовал себя уже совершенно свободно. Естественно, что Лапласу хотелось поскорее получить официальное положение в Академии – обеспечить себе возможность научной работы и одновременно улучшить свое материальное положение. Почему бы ему, блестящему молодому геометру, как называли тогда всех работавших в областях, близких Лапласу, – почему бы ему не быть избранным в Академию, хотя бы и на первую ступень научной иерархии?

Что из того, что ему только двадцать три года? Ведь Эйлер в возрасте двадцати одного года был уже приглашен в берлинскую Академию наук, сам Даламбер двадцати четырех лет был принят в парижскую Академию наук, а Клеро попал туда даже восемнадцатилетним юношей.

Ближайший случай представился, в 1772 году, и кандидатура Лапласа была поставлена на баллотировку. Освободилось место так называемого ад'юнкт-геометра – самая младшая научная степень в Академии.