Физика учит новый язык. Лейбниц. Анализ бесконечно малых

Марен Мерсенн.

Простые числа сегодня

Электронная эра позволила начиная с середины XX века вычислять новые простые числа все большего размера: сегодня они используются в коммуникациях. В последние 60 лет наибольшее известное простое число почти всегда было числом Мерсенна. Сегодня известно всего 47 простых чисел Мерсенна, и наибольшее из них равно 2^57885161-1: оно состоит из более чем 17 млн цифр! Неизвестно, сколько простых чисел Мерсенна может существовать, хотя предполагается, что их бесконечно много.

Мерсенн же пребывал в убеждении, что знания должны быть в свободном доступе. Он создал сообщество, известное как кружок Мерсенна, которое собиралось прямо в его монашеской келье. К нему принадлежали, среди прочих, Декарт, Паскаль, Роберваль, Дезарг, Ферма и Гассенди. Хотя группа была создана как Академия Мерсенна, затем она соединилась с другим подобным сообществом, организованным братьями Пьером и Жаком Дюпюи, королевскими библиотекарями. Группа Дюпюи включала в себя не только математиков, таких как Гюйгенс, но и представителей других наук. Союз из двух групп стал называться Academia Parisiensis: это было то самое зерно, из которого позже вырастет Парижская академия наук.

Еще одно подобное сообщество образовалось, хотя и позднее, вокруг философа и теолога Николя Мальбранша (1638— 1715). Он также преподавал математику и был членом Конфедерации ораторианцев святого Филиппа Нери. В своей организации он проводил собрания, как у Мерсенна, для обмена информацией о математических открытиях. В данный кружок входили Пьер Вариньон, маркиз Лопиталь и Иоганн Бернулли. Мальбранш сделал очень много для распространения идей Декарта и Лейбница, кроме того, он способствовал изданию книги Лопиталя — первой опубликованной работы на тему нового на тот момент анализа бесконечно малых.

В Англии Фрэнсис Бэкон (1561-1626), который был в большей степени философом, чем ученым, отстаивал необходимость развития экспериментальной науки, в то время презираемой и воспринимаемой как чистое ремесленничество. Также Бэкон доказывал необходимость обмена идеями и результатами экспериментов. Благодаря его влиянию вокруг Теодора Хаака (1605-1690), немецкого дьякона, жившего в Англии, сложилась группа ученых. Она сначала была известна как Группа 1645 и собиралась в Кембридже, а затем переехала в Лондон, где из нее со временем выросло Королевское общество.

Публикации Мальбранша представляли большой интерес. В то время было сложно издавать научные книги, особенно по математике: у них обычно был ограниченный тираж, и прибыли они не приносили. Немецкий астроном Иоганн Кеплер (1571-1630) полагал, что книги по математике довольно сложно понять, и в этом заключена причина их непопулярности:

«Очень тяжелая судьба сегодня у автора математических и особенно астрономических книг [...], и поэтому очень мало хороших читателей. Я сам, хотя и считаюсь математиком, должен прилагать усилия, чтобы читать свои работы».

Распространению научных идей мешало и то, что некоторые авторы не желали публиковать результаты своих работ. Например, Пьер де Ферма так и не написал ни одной книги о своих достижениях. Часто отказ публиковаться был связан с нежеланием вступать в полемику с другими учеными, как это некогда произошло с Исааком Ньютоном после столкновения с Робертом Гуком (1635-1703) по поводу природы света. Также было обычным делом не издавать итоги своей работы в виде книги, а рассказывать о них в письмах друзьям и знакомым. Часто такие открытия получали известность только после смерти автора. Некоторые ученые отказывались публиковать результаты своих исследований, если последние не были полностью закончены. Подобное произошло с Христианом Гюйгенсом (1629-1695), которому, кроме огромной изобретательности, было присуще эстетическое чувство математики: он публиковал только те работы, которые считал идеальными. Следовательно, не было ничего странного в том, что другие опередили его с похожими результатами, а затем возникли споры о том, кто был первым в открытии того или иного явления. Похожий спор шел и по поводу авторства дифференциального исчисления между Ньютоном и Лейбницем.

Обычной практикой для ученых, которых не связывали дружеские отношения, было посылать друг другу свои работы через третьих лиц. Одним из таких посредников между учеными, особенно из разных стран, как раз и выступал Мерсенн. А Генри Ольденбург (1618-1677) был в подобном же деле соединительным звеном между Ньютоном и Лейбницем. Напоследок заметим, что такой обмен был хорошим способом обсудить собственное открытие и выслушать критику от других ученых до того, как оно будет представлено публично.

НАУЧНЫЕ СООБЩЕСТВА XVII ВЕКА

Распространению научных знаний по всей Европе ощутимо способствовали специальные сообщества и журналы, делавшие открытия в любой научной области достоянием общественности. Первой научной академией, которая была задумана как место встреч ученых для обмена опытом и знаниями, стала Академия Деи Линчеи (Академия рысьеглазых). Ее основал в 1603 году в Риме ученый и дворянин Федерико Чези (1585— 1630), однако после его смерти в 1630 году ее деятельность сошла на нет. Самым знаменитым ее членом был Галилео Галилей. В 1657 году во Флоренции Фердинандо II, герцог Тосканы, и его брат Леопольдо Медичи создали Accademia del Cimento (Академия опыта), которая просуществовала только десять лет. Среди ее членов выделяются ученики Галилея: математик Винченцо Вивиани (1622-1703) и физик Эванджелиста Торричелли (1608-1647), изобретатель барометра, прибора для измерения атмосферного давления.

Но самое важное научное объединение того времени, которое продолжает свою деятельность и сегодня,— это Королевское общество, возникшее в 1660 году в результате слияния групп ученых из Лондона и Оксфорда. Его члены собирались раз в неделю, чтобы пообщаться на темы натурфилософии и связанных с ней областей: медицины, механики, оптики, геометрии... В 1662 году был назначен куратор экспериментов, обязанный на каждом собрании делать доклад о каких-либо новых научных открытиях и подтверждать их соответствующими экспериментами. Первым человеком, выбранным на эту должность, был Роберт Гук. С целью подчеркнуть, что научный прогресс основывается на истинах, доказанных экспериментально, а не на мнении влиятельных людей, общество избрало лозунг Nullius in verba, то есть «Ничьими словами». Его членами в то время являлись: Роберт Бойль, Роберт Гук, Готфрид Лейбниц, Джон Уоллис, Исаак Ньютон, Христиан Гюйгенс и Антони ван Левенгук. С 1663 года общество стало официально называться Royal Society of London for Improving Natural Knowledge (Лондонское королевское общество по развитию знаний о природе).

В 1666 году во Франции министр Людовика XIV Жан- Батист Кольбер с одобрения короля создал Академию наук, главная цель которой была следующей: «Воодушевить и защитить исследовательский дух и способствовать прогрессу наук и их применению».

Памятник Лейбницу в Лейпциге, его родном городе. Работа Эрнста Юлиуса Хенеля (1811-1891).

Эрхард Вейгель, преподаватель Лейбница. Портрет руки неизвестного автора.

Гравюра, изображающая Йенский университет около 1600 года. Там в 1663 году Лейбниц провел один семестр и познакомился с Эрхардом Вейгелем.

В нее входили самые уважаемые ученые того времени, такие как Декарт, Паскаль или Ферма. Здесь так же, как и у Королевского общества, существовала традиция приглашать ученых из других стран. В 1699 году членами Академии стали первые восемь иностранцев: Исаак Ньютон, Готфрид Лейбниц, братья Иоганн и Якоб Бернулли, Винченцо Вивиани, польский астроном Ян Гевелий, нидерландский естествоиспытатель Николас Хартсоекера и немецкий математик, физик, врач и философ Эренфрид Вальтер фон Чирнхаус.