Цивилизация Просвещения - Пьер Шоню

В XVIII веке техника развивается независимо от науки, наука больше получает от техники (вспомним Декарта и инженерное дело), чем техника от нее. Кондорсе в прочувствованной хвалебной речи о Вокансоне перед Академией наук вполне ясно выразил это соотношение, а также содержание прогресса в механике. «…В этой области науки [прикладной механике] гениальность заключается прежде всего в умении вообразить и разместить в пространстве различные механизмы, которые должны производить заданный эффект и которые служат для регулировки, распределения и направления движущей силы… Можно быть изобретателем чудо-механизмов, не приведя в действие ни одной машины, точно так же, как можно разработать методы расчета движения небесного светила, никогда его не видев».

Потребность в астрономии также была в XVIII веке одной из основных. Европа эпохи Просвещения по-прежнему смотрит на небо. Микромир изменился под микроскопом Левенгука; убоится ли она сложности великого творения Божия? В XVIII веке двигателем наблюдательной астрономии была потребность отразить географический взрыв на картах и морских путях, а еще в большей степени — благородное желание подтвердить теорию Ньютона. Для расчета положения небесных тел требовались точные приборы. Ответом стало использование флинтгласа и полировка больших зеркал.

Первоначально в Европе и в мире царили две обсерватории; Парижская королевская обсерватория, основанная в 1672 году, и Гринвич, который присоединился к ней в 1675 году.

История Парижской обсерватории неразрывно связана с четырьмя поколениями семьи Кассини, работавшими там вплоть до 1793 года. Список инструментов ограничен. Каждый наблюдатель использует свое оборудование. Так, после смерти великого Пикара (1620–1692) Людовик XIV купил его инструменты, чтобы восполнить лакуну. В XVIII веке официальным поставщиком Обсерватории и Академии был Ланглуа. Дорогое оборудование обновлялось медленно: «…Квадрант, изготовленный Ланглуа в 1742 году, постоянно использовался до 1793 года… В 1779 году на него были вновь нанесены деления». Помимо Королевской обсерватории М. Дома насчитывает в Париже еще больше дюжины маленьких обсерваторий — в Люксембургском саду, Морская… Аббат Лакай работал в обсерватории в коллеже Мазарини, Лаланд — в обсерватории Коллеж де Франс. В провинции насчитывалось пятнадцать серьезных лабораторий.

Гринвич начинал скромно: Флэмстид, первый королевский астроном, с 1676 года был одновременно его первым пользователем; его сменил Галлей со своими вполне четкими требованиями. Но вскоре, особенно с середины XVIII века, Гринвич вырывается вперед. На всем протяжении столетия обсерватории множатся, пусть и несколько страдая от пасмурного английского неба. Великий Уильям Гершель, творец звездного мира, работал в Слау. Видное место занимают Оксфорд и Кембридж. Козырь Италии — ее небо, но у нее больше нет конструкторов, так что приходится делать закупки во Франции и Англии.

География обсерваторий наглядно демонстрирует подъем восточной Германии и севера. На основании берлинской, запроектированной в 1700 и законченной в 1711 году, настаивал Лейбниц. После Нюрнберга и Берлина — Геттинген, Магдебург, Кассель, Гессен, Мангейм, Альтдорф, Швезинг, Вюрцбург. Бернулли в 1768 году, во время своей образовательной поездки, составил о немецких обсерваториях достаточно благоприятное впечатление, о чем и упомянул в «Письмах об астрономии» 1771 года, отметив, впрочем, что оборудование используется английское. Австрия держится на почтительном расстоянии. В Вене — только две обсерватории, и те основаны поздно; символично, что первая (1735) принадлежала иезуитскому коллежу. Потом — Грац, Тирнау (Венгрия), Кремсмюнстер (у бенедиктинцев, в верхней Австрии). В Вильно обсерватория основана в 1753 году, в Санкт-Петербурге — в 1725-м, вУпсале и Стокгольме — в 1739-м. У Голландии с 1690 года есть Лейден, с 1726-го — Утрехт. Женева, Кадис, Севилья и Лиссабон также идут в числе первых.

Геодезическая разметка Франции и густонаселенной Европы, измерения длины меридиана в Лапландии и в Перу требовали серьезного оборудования. К этому добавляется растущий спрос со стороны физических кабинетов, в которых подлинные ученые соседствуют с обычными людьми, пытливыми любителями, иногда просвещенными. Одним из крупнейших изобретателей и изготовителей приборов для кабинетных экспериментов был голландец Ян ван Мушенбрук, работавший в том числе по заказу физика Гравезанде, профессора Лейденского университета, в 1719 году воздавшего ему должное в своих «Elementa mathematica experimentis confirmata» («Началах математики, подтвержденных экспериментально»), Кажется даже, что Мушенбрук, Гравезанде и Дезагюлье, укрывшийся во Франции гугенот и реформатор масонства, одно время работали в связке.

Благодаря Левенгуку Голландия и в XVIII веке остается ведущим центром изучения бесконечно малого посредством глаза; микроскоп упирается в некоторое количество технологических стен, но не в состоянии их пробить. Как и в случае с книгопечатанием, улучшения, безусловно, огромные, имеют почти исключительно вспомогательный характер. В действительности этот тупик не обязательно связан с научными затруднениями. Как раз наоборот, едва вышедшая из пеленок биология, чисто типологическая и описательная, не имеющая физико-химической опоры, оказывается буквально погребена под непомерной толщей информации, рожденной стократным усилением возможностей глаза, первым шагом на пути к бесконечно малому; она не в силах ни использовать, ни даже классифицировать ее; впору говорить о несварении мозгов и общем смятении. «С эпохи Левенгука, Гука и Гюйгенса до 1825 года, времени Фраунгофера и Шевалье, оптическая система микроскопов не стала лучше. Как правило, простые микроскопы по-прежнему превосходили сложные» (Дома). При таких обстоятельствах важнейшее значение приобретает искусство наблюдателя. Благодаря ему Левенгук остался непревзойденным. Разрешающая способность не растет вместе с увеличением. Это главный недостаток приборов XVIII века по сравнению с приборами, использующимися после 1845 года. Ван Ситтерт очертил предел возможностей приборов XVIII века. Простые микроскопы имели разрешающую способность в 1/100 мм при 20-кратном увеличении и в 1/800 мм при 360-кратном. Разрешение 1/800 мм: крайний предел взгляда вглубь для XVIII века. Сложные микроскопы с разрешающей способностью 1/400 мм при 250-кратном увеличении работали хуже.

Ввиду этой проблемы, мешающей остроте зрения, большую роль играл запас технической изобретательности: среди долгосрочных достижений можно упомянуть «быстрое и медленное движение, конденсатор света, подвижную микрометрическую пластину». Прогресс вспомогательного микрометрического оборудования очевидным образом связан с прогрессом в производстве часов высокой точности: проблемы рассверливания отверстий и нарезки резьбы, техника изготовления зубчатых колес и винтов — вся самая передовая микротехнология, достижениями которой пользовались вспомогательные области микрометрии.

Значительный прогресс был достигнут в 1740-е годы: движение двух типов, свободная легкодоступная пластина, многочисленные усовершенствованные дополнительные принадлежности. Это достижения французских и английских изготовителей и — новое обстоятельство, отражающее значимую потребность в информации и масштабы экономики, — отныне они быстро распространяются и поступают в продажу. Два имени: Джон Кафф и, чуть позже, герцог де Шон.

На другом полюсе — те же проблемы: XVIII век умножил и сделал доходными сенсорные усилители XVII века, извлек из них выгоду. Конец XVII века оставил в наследство монстров из числа рефракторов и телескопов, которые столетие усилий постепенно позволило приручить. Астрономия первой половины XVIII века оставалась астрономией ближайшей части Солнечной системы, то есть астрономией рефракторов. Телескоп (как и задуманный Декартом рефлекторный микроскоп) упирался в проблему зеркала. Таким образом, в первой половине XVIII века все свелось к телескопам Грегори: эти салонные игрушки не принесли астрономии никакой пользы. Открытие в Новом свете платины, которая дает легкоплавкий и хорошо полируемый сплав с латунью, позволяло сделать шаг вперед, но все упиралось в цену. Ее практическое применение стало возможным только в 1786 году благодаря Кароше. «К середине века обсерватории стали оборудоваться телескопами Шорта. Шорт изготавливал их на протяжении более чем двадцати пяти лет — с 1732 по 1768 год». Телескоп Шорта — это телескоп Грегори, увеличенный настолько, чтобы быть пригодным для нужд научного наблюдения.

Можно было бы продолжить. Изучение природы требует средств, стремления к точности, отказа от приблизительности. Два урока наглядно демонстрируют работу сенсорного усилителя. Подшипник был освоен в районе 1680-х годов. Восемнадцатый век не вносит никаких новаций, он постепенно одомашнивает фантастическое устройство, оставшееся ему в наследство от века семнадцатого. Восемнадцатый век — это век вспомогательных деталей для сенсорных усилителей XVII столетия; до второй четверти XIX века не появляется ничего принципиально нового. Это замедление идет скорее на пользу. Наука XVIII века была не в состоянии освоить и объяснить в соответствии со схемами механистической философии всю информацию, получаемую благодаря сенсорным усилителям. Вспомним, что объем информации изменяется в зависимости от квадрата разрешающей способности микроскопа. Закон сенсорных усилителей может быть сформулирован именно в таком виде. В то время как их реальная эффективность растет в арифметической прогрессии, количество сообщаемой ими информации — в геометрической. Отсюда преклонение 1680-х годов перед микроскопом: Левенгук обращался с ним слишком искусно. Сложности с оптическими устройствами позволяют наверстать упущенное — благодаря или вопреки прогрессу вспомогательного оборудования в первой половине XVIII века. После 1750 года тенденция сменяется на обратную. Потребности науки постепенно догоняют возможности сенсорных усилителей. Об этом свидетельствует скорость, с которой распространяются усовершенствования. С 1770 года под давлением спроса темп совершенствования деталей резко ускоряется. К моменту инструментальной революции, начавшейся после 1825 года, рынок буквально задыхался. Таким образом, оптические устройства в XVIII веке в полной мере сыграли роль множителей информации.