Страница 21 из 114
Аркейское общество было небольшим, но Бертолле и Лаплас сумели привлечь в него молодых людей, ставших впоследствии ядром французской научной элиты: Ж. Б. Био, Л. Тенара, Ж. Гей-Люссака, О. П. Декандоля, Э. Л. Малюса, Д. Ф. Араго, Ж. А. К. Шапталя, П. Дюлонга, С.-Д. Пуассона. Самому старшему (Шапталю) в 1807 году, когда Аркейское общество начало функционировать, шел 51-й год, самому младшему (Ж. Берарду) — было 18 лет; средний возраст аркейцев в тот год составлял 30 лет. Их научные интересы простирались от математики до ботаники, но большинство из них интересовались проблемами физики и химии. Членство в Обществе открывало способным молодым людям дорогу к престижным и хорошо оплачиваемым должностям в научных, образовательных и правительственных учреждениях. К примеру, если бы не протекция Лапласа, Био никогда не стал бы профессором математики в Collège de France, он так и остался бы провинциальным любителем науки.
Лаплас использовал ресурс Общества двояко. Во-первых, он активно способствовал принятию ряда аркейцев (Дюлонга, Малюса, Араго, Пуассона) в члены I класса Института Франции[155], а также продвигал их на профессорские должности в École Polytechnique и/или в другие высшие учебные заведения. Во-вторых, Лаплас привлекал своих учеников из Общества для реализации амбициозной научной программы (о которой см. далее). Так, например, в декабре 1807 года он добился, чтобы I класс Института объявил конкурс на математическое описание явления двойного лучепреломления, поскольку изучение этого явления было необходимо Лапласу для его работы. Задача была предложена Лапласом под конкретное исследование одного из его любимых учеников по Аркею — Этьена Малюса, — который и получил в январе 1810 года заслуженную награду в 3000 франков. Причем Малюс не просто дал решение задачи, но выбрал тот подход, который был наиболее близок лапласианскому пониманию природы света. Аналогичные истории затем имели место в 1809 и в 1811 годах[156].
Более того, ни одна мало-мальски значимая работа в области математики, механики, астрономии и физики не могла быть опубликована в Париже без одобрения Лапласа. Французский ученый Л. Пуансо одну из своих работ начал следующей фразой: «Лагранж и Лаплас впервые показали, что…» Однако Лаплас к теме статьи Пуансо не имел отношения, и Лагранж, естественно, спросил молодого человека, зачем он упомянул имя Лапласа, а тот ответил: «Сначала я цитировал только ваше имя. Я показал первую редакцию своей работы одному своему другу. „Ты хочешь представить Академии, — сказал он мне, — мемуар по механике, не упоминая имени Лапласа? Ты не будешь оценен!“»[157]
В научном сообществе наполеоновской Франции Лаплас имел исключительную власть, во многом аналогичную той, которую в иных сферах имел Наполеон, поскольку император выстраивал научную иерархию по аналогии с государственной. Наполеон подчеркивал, что он любит тех своих подданных, которые «являются выдающимися в отношении их таланта, службы и характера»[158] — Лаплас вполне отвечал этому критерию. Впрочем, императорский патронат в сфере науки далеко не всегда касался ученых, добившихся важных результатов в прикладных исследованиях, часто (как в случае Лапласа) это был «патронат государственного престижа»[159]. Наполеон, разумеется, учитывал, что Лаплас имел непререкаемый международный авторитет и мог выступать от лица всей французской науки.
Авторитет и высокий статус Лапласа оказались в начале XIX столетия в известном соответствии с его научными замыслами. В ходе написания и публикации томов «Traité de Mécanique Céleste»[160] и «Exposition du Système du Monde»[161] ученый сформулировал обширную научную программу, которую он начал реализовывать с помощью своих учеников. Что же представляла собой эта программа?
Уже в первом издании «Exposition du Système du Monde» (1796) Лаплас утверждал, что не только оптическая рефракция и явление капиллярности, но также сцепление твердых тел, их кристаллическая форма и химическое сродство обусловлены действием сил притяжения между частицами-ультиматами (molécules), из которых состоит материя. Он заявил также, что с нетерпением ждет того дня, когда будет открыт закон, которому подчиняются все указанные (то есть все известные в то время) силы Природы, и когда наконец удастся «довести земную физику до совершенного состояния физики небесной (élever la physique terrestres à l’état de perfection auquel est arrivé la physique céleste, grace à la découverte de la gravitation universelle)»[162]. По мнению Лапласа, есть веские основания полагать, что межчастичные силы являются по своей природе силами гравитации, хотя вследствие малости расстояний между молекулами тел, а также в силу различий в геометрических формах молекул межмолекулярные силы убывают не обратно пропорционально квадрату расстояния между частицами, но в иной зависимости, которую и предстоит установить. Источником предложенной Лапласом гипотезы, которой, кстати, в XVIII столетии придерживался не он один, был, разумеется, знаменитый 31-й вопрос (Query 31) «Оптики» И. Ньютона[163]. Однако там же, в первом здании «Exposition…», Лаплас вынужден был признать и существенные трудности, стоящие на пути реализации его программы[164].
Возможно, что высказанные Лапласом идеи о природе меж-частичных сил притяжения так бы и остались наброском исследовательской программы, занявшим скромное место в конце соответствующей главы трактата, посвященного популярному изложению астрономических достижений, если бы ко времени выхода третьего издания «Exposition de Système du Monde» (1808) ситуация не изменилась. К этому времени были опубликованы два сочинения К. Л. Бертолле — «Исследования о законах химического сродства» (1801) и «Опыт химической статики» (1803)[165]. Бертолле исходил из того, что «силы, вызывающие химические явления, полностью определяются взаимным притяжением молекул тел. Название „сродство (affinité)“ было дано этому притяжению с тем, чтобы отличить его от притяжения астрономического. По всей вероятности, оба этих притяжения имеют одни и те же свойства»[166].
Кроме того, Ш. Кулон в 1785–1791 годах показал, что электрическая сила, действующая между двумя покоящимися зарядами, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Теория химического сродства Бертолле и открытие Кулона укрепили уверенность Лапласа в том, что он на правильном пути, и в третье издание «Exposition de Système du Monde» он вводит новую пространную (около 25 страниц in quarto) главу, посвященную «молекулярному притяжению», и далее высказывает намерение создать в будущем «математическую теорию всех действующих в природе сил притяжения»[167].
Я далек от утверждения, что программа Лапласа была навеяна политическими событиями во Франции на рубеже XVIII–XIX столетий. Но вместе с тем некий резонанс, некую конгруэнтность между имперским проектом Наполеона и «экспансионистской» идеологией проекта Лапласа — подчинить единому закону все астрономические, физические и химические явления — заметить можно, хотя последний, разумеется, не делал на этот счет прямых заявлений. То, что политические реалии оказали на французского ученого определенное влияние, нашло выражение в используемой им терминологии. Выбор (как и создание) научных терминов, а также стиль и фразеология научных работ далеко не всегда определяются исключительно внутринаучными факторами, обстоятельствами и личностными характеристиками ученого: нередко терминологический выбор детерминируется социально-политическим фоном и контекстом[168]. Кроме того, следует иметь в виду, что Лаплас, будучи человеком осторожным и сдержанным, старался избегать многословных политических заявлений, ограничиваясь строго дозированной и точно направленной лестью в адрес властей. Именно поэтому его терминологический выбор (своего рода «проговорки») заслуживают особого внимания.
155
В 1816 году I класс Института был реорганизован в Королевскую академию наук Института Франции.
156
Подробнее см.: Fox R. The Rise and Fall of Laplacian Physics // Historical Studies in the Physical Sciences, 1974. Vol. 4. P. 83–136, 102–107.
157
Воронцов-Вельяминов Б. А. Лаплас. С. 115.
158
Цит. по: Crosland М. P. The Society of Arcueil: a View of French Science at the Time of Napoleon I. London: Heinema
159
О различных типах патроната, оказываемого ученым, см. также: Дмитриев И. С. Творчество и чудотворство: природознание в придворной культуре Западной Европы в эпоху интеллектуальной революции XVI–XVII веков // Новое литературное обозрение. 2007. № 87. С. 113–147.
160
Пять томов «Traité de Mécanique Célestc» с приложениями выходили отдельными выпусками (книгами) с 1798 по 1827 год (Т. I — 1798; Т. II -1 798; Т. III — 1802–1808; Т. IV- 1805; Т. V — 1823–1827): Laplace P. S. Traité de Mécanique Céleste: En 5tt. Paris: Chez J. В. M. Duprat (tt. 1–3), Chez Courcier (t. 4), Bachelier (t. 5), 1798–1825. [Т. 1 (an VII [1798]), livre 1: Des lois générales de l’équilibre et du mouvement; livre 2: De la loi de la pesanteur universelle, et du mouvement des centres de gravité des corps célestes; T. II (an VII [1798]), livre 3: De la figure des corps célestes; livre 4: Des oscillations de la mer et de l’atmosphère; livre 5: Des mouvemens des corps célestes, autour de leurs propres centres de gravité; Т. III (an XI — 1802), livre 6: Théorie des mouvemens planeéaires; livre 7: Théorie de la lune. Supplément au IIIe volume présenté au Bureau des longitudes, le 17 août 1808; Т. IV (an XIII- 1805), livre 8: Théorie des satellites de Jupiter, de Saturne et d’Uranus; livre 9: Théorie des comètes; livre 10: Sur différens points relatifs au système du monde; Supplément au 10e livre: Sur l’action capillaire. Supplément à la théorie de l’action capillaire; Т. V (1825): Notice historique des travaux des géomètres sur la mécanique céleste, et nouvelles recherches sur le système du monde, livre 11: De la figure et de la rotation de la terre; [Mars 1823] livre 12: De l’attraction et de la répulsion des sphères, et des lois de l’équilibre et du mouvement des fluides élastiques, Avril 1823; livre 13: Des oscillations des fluides qui recouvrent les planètes, Février 1824; livre 14: Des mouvemens des corps célestes autour de leur centre de gravité, Juillet 1824; livre 15: Du mouvement des planètes et des comètes, Décembre 1824; livre 16: Du mouvement des satellites, Août 1825. Supplément au 5e volume. 1827].
161
Первое издание — 1796, 2-е — 1799; 3-е — 1808; 4-е — 1813; 5-е — 1824; 6-е (посм.) — 1835: Laplace P. S. Exposition du Systeèe du Monde. 1-re édition: En 2 tt. Paris: Imprimerie du Cercle-Social, l’an IV de la République française [1796]. (Tome I, livre 1: Des mouvemens apparens des corps célestes; livre 2: Des mouvemens reéls des corps célestes; livre 3: Des lois du mouvement; Tome II, livre 4: De la théorie de la pesanteur universelle; livre 5: Précis de l’histoire de l’astronomie); Idem. Exposition de Système du Monde. 2nd édition: En 2 tt. in 1. Paris: De l’Imprimerie de Crapelet for J. В. M. Duprat, an VII [1799]; Idem. Exposition du Système du Monde. 3me édition, revue et augmentée par l’auteur: En 2 tt. in 1. Paris: Chez Courcier, 1808; Idem. Exposition du Système du Monde. 4ème édition, revue et augmentée par l’Auteur. Paris: Mme Ve Courcier, 1813; Idem. Exposition du Système du Monde. 5ème édition, revue et augmentée par l’Auteur: En 2 tt. Paris: Bachelier, 1824; Idem. Exposition du Système du Monde. 6me édition: En 2 tt. in 1. Paris: Bachelier, 1835; De la Place P. S. Exposition du Système du Monde, 6ème édition, garantie conforme àcelle de Paris. Bruxelles: Chez P.-M. de Vroom, H. Tarlier. (Augmentée d’une Notice sure la vie et les ouvrages de l’Auteur et des Discours prononcés sur sa tombe, le 7 Mars 1827, par M. Poisson, M. Boit, et M. Le comte Daru).
162
Laplace P. S. Exposition du Système du Monde. 1re édition. T. 2. P. 196–198.
163
Newton I. Opticks: or, A treatise of the reflections, refractions, inflections and colours of light. The fourth edition, corrected. London: Printed for William I
164
«L’impossibilité de co
165
Berthollet C.-L. Essai de statique chimique: En 2 tt. Paris: De l’Imprimerie de Demonville et Soeurs. A Paris, rue de Thionville, no. 116; Chez Firmin Didot, Libraire pour les mathématiques, l’architecture, la marine, et les éditions stéréotypes, An XI [1803]; Idem. Recherches sur les lois de l’affinité. Paris: Baudouin, imprimeurde l’lnstitut national des sciences & des arts, an IX [1801].
166
Berthollet C.-L. Essai de statique chimique. Т. 1. P. 1.
167
Laplace P. S. Exposition du Systeèe du Monde. 3me édition. P. 296.
168
Riskin J. Rival Idioms for a Revolutionized Science and a Republican Citizenry // Isis. 1998. Vol. 89. № 2. P. 203–232.