Научные достижения иезуитов

Научные достижения иезуитов

Больше всего посвятивших себя науке католических священников мы находим в Обществе Иисуса, основанном в XVI веке Игнатием Лойолой. Вот как один современный историк описывает научные успехи, достигнутые иезуитами к XVIII веку: «Они внесли свой вклад в изобретение часов с маятником, пантографа, барометра, рефракционного телескопа и микроскопа, успешно занимались оптикой, магнетизмом и электричеством. Они открыли полосы Юпитера, туманность Андромеды и кольца Сатурна. Независимо от Харви они создали теорию кровообращения. Они теоретически обосновали возможность полета, объяснили влияние Луны на приливы и выдвинули теорию волновой природы света. Звездные карты южного полушария, символическая логика, дамбы на реках По и Адидже, введение знаков плюса и минуса в итальянскую математику – вот неполный список достижений иезуитов. Не зря величайшие ученые, такие как Ферма, Гюйгенс, Лейбниц и Ньютон, относили иезуитов к числу своих наиболее важных корреспондентов».[195]

Один из историков, занимавшийся периодом возникновения науки об электричестве, считает, что Общество Иисуса «внесло важнейший вклад в экспериментальную физику в XVII веке».[196] Другой современный исследователь пишет: «К этой похвале следует добавить, что иезуиты проводили глубокие исследования и по другим дисциплинам; так, практически все значимые работы по оптике, относящиеся к этому периоду, были написаны иезуитами».[197] Некоторым крупным ученым-иезуитам мы обязаны появлением научных энциклопедий, которые сыграли колоссальную роль в распространении результатов исследований среди ученого сообщества. Историк Уильям Эшворт писал: «Если считать, что одним из результатов научной революции стало взаимное сотрудничество ученых, за это нам следует благодарить иезуитов».[198]

Орден иезуитов также может гордиться выдающимися математиками, внесшими большой вклад в науку. Когда Шарль Боссю, один из первых историков математики, составил список наиболее выдающихся математиков с 900 года до н. э. до 1800 года н. э., из 303 включенных в него ученых 16 были иезуитами.[199] Эту цифру (5 % всех крупных математиков, работавших на протяжении 2700 лет) можно оценить в полной мере лишь с учетом того, что орден иезуитов существовал лишь в течение двух из этих 27 веков![200] Кроме того, примерно 35 кратеров на Луне носят имена иезуитов, ученых и математиков.

Иезуиты были первыми, кто принес западную науку в такие удаленные от Европы места, как Китай и Индия. Так, в XVII веке иезуиты познакомили Китай с существенным корпусом научного знания и предоставили китайцам обширный инструментарий для понимания физической Вселенной, в частности, эвклидову геометрию, позволявшую постичь движения планет. Один из исследователей этой темы писал о деятельности иезуитов в Китае: «Они прибыли туда в то время, когда наука вообще, и в особенности математика и астрономия, находились в Китае на очень низком уровне развития, в то время как в Европе уже зарождалась наука в ее современном понимании. Они предприняли огромные усилия для того, чтобы перевести на китайский язык западные труды по математике и астрономии, и пробудили у китайских ученых интерес к этим наукам. Они активно занимались астрономическими наблюдениями и составили первые современные карты Китая. Они также научились ценить научные достижения этой древней культуры и познакомили с ними Европу. Благодаря их письмам европейские ученые впервые получили сведения о китайской науке и культуре».[201]

Иезуиты занимались распространением научных знаний и созданием инфраструктуры во многих относительно слаборазвитых странах: не только в Азии, но также в Африке, Центральной и Южной Америке. В XIX веке в этих странах создавались иезуитские обсерватории, где изучали астрономию, геомагнетизм, метеорологию, сейсмологию и физику Солнца. Страны, в которых располагались эти обсерватории, получили от иезуитов методику точного измерения времени, метеорологические прогнозы (особенно важное практическое значение имели предсказания ураганов и тайфунов), оценку сейсмологических рисков и карты.[202] В Центральной и Южной Америке иезуиты занимались в основном метеорологией и сейсмологией; собственно, в этой части света они и заложили традицию изучения этих наук.[203] Многие страны, от Эквадора до Ливана и Филиппин, обязаны своим научным развитием иезуитам.

Среди иезуитов было много выдающихся ученых. Например, широко известны открытия о. Джамбаттисты Риччоли; он, в частности, был первым, кто рассчитал ускорение свободно падающего тела (что является малоизвестным фактом). Кроме того, он был видным астрономом. В 1649 году он задумал написать для ордена астрономическую энциклопедию. Его настойчивость и поддержка о. Атаназиуса Кирхера привели к тому, что орден одобрил этот проект. Опубликованный в 1651 году «Новый Альмагест» (Almagestum novum) стал «свидетельством и памятником научных и творческих усилий». Эта книга была крупным научным достижением. «Ни один серьезный ученый не мог позволить себе игнорировать Almagestum novum», – пишет современный исследователь.[204] К примеру, Джон Флемстид, британский королевский астроном, активно пользовался трудом о. Риччоли в 1680-е годы при подготовке своих знаменитых лекций по астрономии.[205]

Кроме того, что «Альмагест» является обширной сокровищницей знаний, он свидетельствует о готовности иезуитов отказаться от астрономических идей Аристотеля. Иезуиты свободно обсуждали гипотезу о том, что Луна сделана из того же материала, что и Земля, и высоко ценили тех астрономов (даже протестантских), кто отклонялся от стандартного геоцентризма.[206]

Историки отмечали необычайно высокую значимость, придаваемую иезуитами точности измерений в экспериментальных науках, и о. Риччоли может служить примером этого. Когда он строил маятник, длительность колебаний которого должна была составлять ровно одну секунду, ему нужно было считать колебания целые сутки; он уговорил девять других иезуитов помочь, и они насчитали примерно 87 000 колебаний.[207] С помощью своего высокоточного маятника он смог вычислить ускорение свободного падения. Вот как описывает его эксперименты один современный историк: «Риччоли и [о. Франческо Мария] Гримальди выбрали маятник длиной 3 фута 4 дюйма (в римской системе мер), запустили его (и подталкивали, когда колебания замедлялись) и в течение шести часов подсчитывали количество колебаний. У них получилась цифра 21 706. Она была близка к цифре 21 600 (24?60?60/4), которой они стремились достичь. Но этот результат не удовлетворил Риччоли. Он возобновил подсчеты. На этот раз подсчет длился сутки, и в нем участвовали 9 братьев-иезуитов, включая Гримальди. В результате получилось 87 998 колебаний (должно было быть 86 400). Риччоли удлинил маятник до 3 футов 4,2 дюйма и повторил подсчет. На этот раз получилось 86 999. Это удовлетворило всех, кроме Риччоли. Сделав из эксперимента неверные выводы, он укоротил маятник до 3 футов 2,67 дюйма и с помощью Гримальди и еще одного упорного счетчика в течение трех ночей подсчитывал, какое количество колебаний маятника укладывается между восходом звезд Спика и Арктур. Получилось 3212 (а должно было получиться 3192). Он оценил нужную длину маятника в 3 фута 3,37 дюйма и принял этот результат на веру. Это была довольно точная оценка, чуть хуже его первоначального выбора, так как из нее можно вывести величину постоянной ускорения свободного падения в 955 см/с²».[208]

О. Франческо Мария Гримальди остался в истории науки не только как помощник Риччоли. О. Риччоли очень высоко оценивал способность о. Гримальди придумывать и применять на практике наблюдательные инструменты. Он утверждал, что без его помощи он не смог бы завершить работу над «Новым Альмагестом». Позже он вспоминал: «Итак, Божественное Провидение подарило мне, недостойному, сотрудника, без чьей помощи я бы не смог закончить мои труды».[209] О. Гримальди измерил высоту гор на Луне и высоту облаков. Вместе с о. Риччоли они построили довольно точную карту Луны, копия которой в наши дни украшает вход в Национальный аэрокосмический музей в Вашингтоне.[210]

Но главным научным открытием о. Гримальди была дифракция света, и в частности изобретение термина «дифракция» (Исаак Ньютон, который увлекся оптикой в результате знакомства с работами о. Гримальди, назвал это явление «инфлексией», но этот термин не прижился[211]). Своими экспериментами о. Гримальди доказал, что поведение света в реальности не соответствует гипотезе о прямолинейном его распространении. Например, в одном из его экспериментов луч солнца попадал в совершенно темную комнату через небольшое (диаметром несколько сотых миллиметра) отверстие. Луч света приобретал конусообразную форму. О. Гримальди помещал в этот конус прут на расстоянии 3–7 м от отверстия. Он обнаружил, что тень от прута на стене была гораздо длиннее, чем могло бы быть, если бы свет двигался по прямой, и сделал из этого вывод, что свет движется не по прямой.[212] Он также открыл так называемые дифракционные полосы – цветные полосы, которые появляются по краям тени, параллельно ей.

Открытие о. Гримальди привело к тому, что позднейшие исследователи, желая объяснить обнаруженное им явление, выдвинули гипотезу волновой природы света. Если отверстие было больше длины световой волны, то свет проходил через него по прямой. Но когда отверстие было меньше длины волны, возникала дифракция. Волновой природой света объясняли и дифракционные полосы; они возникали в результате интерференции отклонившихся от прямой световых волн.

Одним из величайших ученых-иезуитов был о. Руджер Бошкович (1711–1787). В XX веке член Королевского общества сэр Гарольд Хартли назвал его «одним из величайших ученых в истории человечества».[213] О. Бошкович был человеком энциклопедических знаний; он был математиком, оптиком, создателем теории атома и состоял во всех главных европейских научных обществах и академиях. Кроме того, он был признанным поэтом и сочинял латинские стихи, за которые был принят в римскую Академию Аркад. Неудивительно, что его называют «величайшим из гениев, которых когда-либо рождала Югославия».[214]

Гений о. Бошковича проявился рано, еще когда он учился в Римском коллегиуме, наиболее престижном из иезуитских учебных заведений. Закончив учебу, он стал преподавать там математику. Уже в самом начале своего пути, до принятия сана в 1744 году, он был очень плодовит. Он написал 8 научных трактатов до назначения профессором и 14 – после. Среди них были трактаты «О пятнах на Солнце» (1736), «О прохождении Меркурия через меридиан» (1737), «О полярном сиянии» (1738), «Об использовании телескопа для астрономических наблюдений» (1739), «О движении небесных тел в среде, где нет трения» (1740), «О различных проявлениях силы тяжести в разных точках Земли» (1741; эта работа предвосхищала его будущий существенный вклад в геодезию) и «Об аберрации неподвижных звезд» (1742).[215]

Обычно о талантах таких людей, как о. Бошкович, быстро становилось известно в Риме. Вступивший на св. Престол в 1740 году папа Бенедикт XIV чрезвычайно благосклонно относился к о. Бошковичу и его работам. Бенедикт был одним из самых просвещенных пап своего века, он сам был ученым и всячески способствовал научным исследованиям. Однако главным покровителем исследований о. Бошковича стал государственный секретарь св. Престола, кардинал Валенти Гонзага. Кардинал Гонзага любил окружать себя знаменитыми учеными. Кроме того, его предки были земляками о. Бошковича, они тоже были из Дубровника. Поэтому он стал приглашать талантливого священника на собиравшийся у него по воскресеньям кружок друзей науки.[216]

В 1742 году Бенедикт XIVобратился к о. Бошковичу за консультацией в связи с тем, что возникли опасения, не приведут ли трещины в куполе собора Св. Петра к его обрушению. По совету иезуита он укрепил купол пятью железными кольцами. Доклад о. Бошковича, в котором содержится теоретический анализ этой проблемы, считается «классической работой в области архитектурной статики».[217]

О. Бошкович первым разработал геометрический метод определения орбиты планеты по данным трех измерений ее положения. Его вышедший в 1758 году труд «Теория натуральной философии» до сих пор вызывает восхищение стремлением автора понять строение Вселенной, исходя из одной базовой идеи.[218] Один современный почитатель о. Бошковича пишет, что эта книга «является классическим выражением одной из важнейших научных идей; она уникальна по оригинальности своих посылок, ясности изложения и точности описания структуры, и этим объясняется ее колоссальное воздействие на людей».[219] Ее влияние действительно было очень большим: ведущие европейские и в особенности английские ученые чрезвычайно высоко оценили «Теорию» и уделяли ей большое внимание на протяжении всего XIX века. Интерес к труду о. Бошковича вновь вспыхнул во второй половине XX века.[220] Один современный ученый писал, что этот талантливый священник дал «первое полноценное описание атомистической теории» за сто лет до возникновения современной теории атома.[221] Один из историков науки недавно называл о. Бошковича «подлинным творцом фундаментальной атомной физики в ее нынешнем понимании».[222]

Своими открытиями Бошкович «предвосхитил цели и многие конкретные черты физики атома XX века. Но это не единственное достоинство [ «Теории»]. В ней автору удалось на качественном уровне предсказать некоторые физические феномены, которые наблюдались впоследствии, в частности проницаемость материи для быстрых частиц и существование состояний материи, характеризуемых сверхвысокой плотностью».[223]

Неудивительно, что работы о. Бошковича вызывали восхищение у величайших ученых Нового времени. Фарадей в 1844 году писал, что «благоразумнее всего обходиться минимальным числом посылок, и именно поэтому мне кажется, что атомы Бошковича значительно превосходят более традиционные представления». Менделеев говорил, что «западные славяне имеют право гордиться Бошковичем не меньше, чем Коперником», и называл его «отцом современной атомистической теории». Максвелл в 1877 году добавлял: «Лучшее, что мы можем сделать, это отказаться от неподвижного ядра и заменить его атомом Бошковича». В 1899 году Кельвин говорил, что «представление Гуком структуры кристаллов в виде моделей из шариков, теория упругости твердых тел Навье и Пуассона, труды Максвелла и Клаузиуса по кинетической теории газов… все это представляет собой просто-напросто развитие теории Бошковича». Хотя, как известно, собственные взгляды Кельвина часто менялись, в конце концов в 1905 году он заметил: «В данный момент я являюсь стопроцентным последователем Бошковича».[224] В 1958 году в Белграде состоялся международный симпозиум в честь двухсотлетия выхода «Теории»; среди его докладчиков были Нильс Бор и Вернер Гейзенберг.[225]

Всю свою жизнь о. Бошкович хранил верность Католической церкви, которую он любил, и ордену, членом которого он был. Кроме того, его жизнь была наполнена любовью к знаниям и науке. Достаточно одного примера. В 1745 году этот высокоученый священник проводил лето в Фраскати, где в это время строилась роскошная летняя резиденция для иезуитов. В ходе работ строители наткнулись на остатки виллы II века до Р.Х. Этого было достаточно, чтобы о. Бошкович стал завзятым археологом и погрузился в раскопки и отрисовывание мозаичных полов. Он был уверен, что ему удалось найти те солнечные часы, о которых упомянуто у римского архитектора Витрувия. Он написал об этом две статьи: «О древней вилле на Тускуланском холме» и «О древних солнечных часах и некоторых других сокровищах, найденных в римских руинах». О его археологических открытиях в 1746 году сообщал журнал Giornale de Letterati.[226]

О. Атаназиус Кирхер (1602–1680) был не менее разносторонним ученым, чем о. Бошкович; его сравнивали с Леонардо да Винчи и называли «магистром ста искусств». Его химические исследования способствовали разоблачению алхимии, которой занимались всерьез даже такие ученые, как Исаак Ньютон и отец современной химии Роберт Бойль.[227] В 2003 году один исследователь назвал Кирхера «гигантом на фоне ученых XVII века» и «одним из последних мыслителей, кто мог по праву назвать сферой своих интересов науку вообще».[228]

Помимо прочего, Кирхер был очарован Древним Египтом и стал выдающимся египтологом. Например, он доказал, что коптский язык происходит от древнеегипетского. Его называли подлинным основателем египтологии: его работы появились до 1799 года, когда был найден Розеттский камень, давший ключ к дешифровке древнеегипетских иероглифов. Более того, «ученые знали, как нужно расшифровывать надписи на Розеттском камне потому, что они были знакомы с работами Кирхера».[229] Современный египтолог приходит к следующему выводу: «Бесспорной заслугой Кирхера является то, что он был первым, кто открыл фонетическое значение египетских иероглифов. И с человеческой, и с научной точки зрения египтология может гордиться тем, что ее отцом-основателем был Кирхер».[230]

Вклад иезуитов в сейсмологию (изучение землетрясений) был настолько велик, что сейсмологию иногда называют «иезуитской наукой». Интерес иезуитов к сейсмологии объясняли и повсеместным присутствием ордена в университетах и научном сообществе как таковом, и желанием священников по мере возможностей минимизировать отрицательные последствия землетрясений и тем самым послужить своим ближним.

В 1908 году у о. Фредерика Луи Оденбаха возникла мысль об организации того, что впоследствии стало Иезуитской сейсмологической службой. Он обратил внимание на то, что на базе многочисленных американских иезуитских колледжей и университетов можно создать сеть сейсмологических станций. С благословения глав иезуитских учебных заведений и провинциалов американских иезуитов о. Оденбах на следующий год приступил к осуществлению своей идеи. Он купил 15 сейсмографов и распределил их по иезуитским колледжам. Каждая из сейсмологических станций должна была собирать информацию и передавать ее на центральную станцию в Кливленде. Оттуда информация передавалась в Международный сейсмологический центр в Страсбурге. Так родилась Иезуитская сейсмологическая служба, которая получила известность как «первая общеконтинентальная сейсмологическая сеть, использующая единую методику сбора данных».[231]

Самым известным иезуитом – сейсмологом и одним из самых известных сейсмологов вообще был о. Джеймс Макелуэйн. В 1925 году о. Макелуэйн реорганизовал и укрепил Иезуитскую сейсмологическую службу (сегодня она известна под названием Иезуитской сейсмологической ассоциации). Он перенес центральную станцию в католический университет Сент-Луиса. О. Макелуэйн стал автором «Введения в теоретическую сейсмологию», первого американского учебника по сейсмологии, который был издан в 1936 году. Он был президентом Американского сейсмологического общества и Американского геофизического союза. В 1967 году Американский геофизический союз учредил медаль его имени: ей награждают выдающихся молодых геофизиков.[232]

Обычно люди считают, что цель, которую преследовали «церковники» в своих занятиях астрономией, если эти занятия вообще носили научный характер, состояла в том, чтобы подтвердить уже сложившиеся у них представления, а не в том, чтобы делать из своих наблюдений адекватные выводы, каковы бы они ни были. Мы уже продемонстрировали, насколько эта точка зрения далека от истины, однако добавим еще несколько слов.

Иоганн Кеплер (1571–1630), великий астроном, открывший законы движения планет, ставшие важнейшим шагом в развитии науки, вел обширную переписку с астрономами-иезуитами на протяжении всей своей научной деятельности. Когда у Кеплера наряду с научными затруднениями возникли финансовые трудности и он лишился даже телескопа, о. Пауль Гуль – дин попросил своего друга о. Николаса Цукки, изобретателя телескопа-рефрактора, подарить ученому один такой инструмент. Кеплер написал о. Гульдину благодарственное письмо и посвятил ему «Селенографическое приложение» к своему последнему, опубликованному посмертно сочинению «Сон». Посвящение выглядит так:

«Преподобнейшему отцу Паулю Гульдину, священнику Общества Иисуса, достопочтенному и ученейшему мужу, высокочтимому покровителю. Вряд ли найдется сейчас кто-нибудь, с кем я предпочел бы поговорить при личной встрече о занятиях астрономией охотнее, чем с тобой… Тем большее удовольствие доставил мне привет от вашего преподобия, переданный мне находящимися здесь членами вашего ордена. В частности, отец Цукки не мог бы вверить свой в высшей степени необычный подарок (я имею в виду зрительную трубу) никому, чьи труды в этой области доставляли бы мне большее удовольствие, чем твои. Поскольку ты был первым, от кого я услышал о том, что это сокровище перейдет во владение ко мне, то кому же, как не тебе, я предложу первым отведать плод литературной забавы, поводом к которой послужил опыт с твоим подарком».[233]

Кеплер выдвинул теорию эллиптических планетарных орбит, которая была более простой, чем другие. И в модели Птолемея (геоцентрической), и в модели Коперника (гелиоцентрической) фигурировали круговые орбиты, что приводило к необходимости вводить сложные экванты, эпициклы и деференты, чтобы объяснить ретроградное движение планет. С теми же сложностями сталкивалась система Тихо Браге, которая также исходила из того, что планеты движутся по круговым орбитам. Благодаря гипотезе об эллиптических планетарных орбитах Кеплеру удалось создать простую и изящную теорию, по сравнению с которой все остальные выглядели громоздкими.

Но соответствовала ли система Кеплера действительности? Экспериментальное доказательство гипотезы Кеплера принадлежит итальянскому астроному Джованни Кассини, ученику иезуитов Риччоли и Гримальди. Для своих наблюдений он использовал обсерваторию собора Св. Петрония в Болонье.[234] Это повод вспомнить еще об одном способе, которым Католическая церковь помогала развитию астрономии (к сожалению, в наши дни об этом уже забыли). В XVII и XVIII веках в кафедральных соборах Болоньи, Флоренции, Парижа и Рима были устроены солнечные обсерватории. Они обладали самым точным на то время оборудованием для изучения Солнца. В каждом из соборов были отверстия для солнечного света и меридиональные линии на полу. Наблюдая за прохождением солнечного луча через эти линии, исследователи могли точно измерять время и предсказывать равнодействие (Кроме того, они могли вычислять дату, на которую приходится Пасха, – именно для этого и были первоначально созданы обсерватории при соборах).[235]

Кассини нужно было высококачественное оборудование, чтобы погрешность измерения проекции изображения Солнца не превышала 0,75 см (размер проекции изображения Солнца в течение года менялся от 12,5 до 82,5 см). Технологии того времени не позволяли создать телескоп с нужными для достижения такой точности характеристиками. Однако обсерватория в соборе Св. Петрония позволила Кассини провести необходимые эксперименты. Он предположил, что если Земля действительно движется по эллиптической орбите, то она будет то удаляться от Солнца (при приближении к одному из фокусов эллипса), то приближаться к нему (в окрестности другого фокуса), и изображение солнечного диска на полу собора будет соответственно то сжиматься, то расширяться.[236]

В середине 50-х годов XVII века Кассини получил возможность с помощью своих коллег-иезуитов провести этот эксперимент. Ему удалось подтвердить гипотезу Кеплера об эллиптических орбитах.[237] Один из исследователей писал по этому поводу: «Так иезуиты доказали… ключевой тезис кеплеровой версии коперниканской теории и "развалили теорию движения небесных тел Аристотеля" с помощью экспериментов, проведенных в соборе Св. Петрония, в самом сердце Папской области»[238].

Это было серьезным достижением. По мнению великого французского астронома XVIII века Жерома Лаланда, использование меридианов в болонском соборе «было эпохальным событием в истории обновления науки». Другой, более ранний автор XVIII века полагал, что и в грядущих веках этот успех «будет прославлен как свидетельство бессмертных свершений человеческого духа, столь точно воспроизведшего на земле вечные и законосообразные движения Солнца извезд»[239]. Разве кто-нибудь догадывается, что католические соборы сделали так много для дела научного прогресса?

Эти соборные обсерватории изрядно способствовали развитию науки. С 1655 по 1736 год астрономы провели в соборе Св. Петрония примерно 4500 экспериментов. В XVIII веке появление нового оборудования для астрономических наблюдений привело к тому, что эти обсерватории утратили свое значение, но их продолжали использовать для установления точного времени и даже для составления железнодорожных расписаний.

Как бы то ни было, остается фактом, что, как отмечает Дж. Хейлброн из Калифорнийского университета в Беркли, «в течение шестисот лет, начиная с момента возрождения астрономического знания в эпоху позднего Средневековья и вплоть до эпохи Просвещения, Римско-католическая церковь оказывала астрономии большую поддержку, в том числе финансовую, чем любой другой институт, а возможно, что больше, чем все остальные институты, вместе взятые»[240]. И, как мы видели, вклад Католической церкви в развитие науки не ограничивается астрономией. Католическая теология обеспечила первоначальный фундамент для научного прогресса. Средневековые мыслители выработали ряд базовых принципов современной науки.

А католические священники, верные сыны Церкви, проявляли стойкий интерес к наукам и достигли больших успехов в математике, геометрии, оптике, биологии, астрономии, геологии, сейсмологии и многих других дисциплинах.

Всем ли это известно и много ли текстов, произведенных западной цивилизацией, упоминают об этом? Риторический вопрос. Однако благодаря усилиям современных историков науки, которые все более и более склонны отдавать должное Католическое церкви, ни один серьезный исследователь больше не может позволить воспроизводить обветшалый миф о вражде религии и науки. В конце концов, то, что современная наука возникла именно в католической Западной Европе, не было случайностью.