"Был такой широко распространенный миф у моряков, что лук и чеснок уничтожают силу магнетита и иглы компаса. По этой причине якобы рулевым на кораблях якобы было запрещено есть лук и чеснок, так как иначе указатель полюсов сделается пьян. Но когда я попробовал все эти вещи, то выяснил, что они ложны, ибо не только дыхание на магнетит после съедения чеснока не лишало его силы, но, даже будучи полностью облит соком чеснока, он действовал столь же хорошо, как если бы чеснок не имел к нему касательства".
Порта не занимался популярными идеями о магнитных горах или магнитном острове, описанном Олаусом Магнусом в "Истории северных наций" (Historia de Gentibus Septentrionalibus, 1555), большом сборнике чудес (в котором даже описываются палки, на которых можно скользить по поверхности снега).
Оптические чудеса Порты являются чаще всего вполне респектабельными опытами, такими как использование линз в качестве зажигательного стекла, применение увеличительного стекла, построение камеры-обскуры. Его эксперименты с пневматикой – тоже примеры элементарного инженерного искусства, по большей части взятые из "Пневматики" Герона Александрийского, труда, написанного в I веке н. э. и касающегося физической природы воздуха и его работы в механических приспособлениях. В конце XV века к нему был проявлен большой интерес, и математик Коммандино (1509–1575) перевел его в 1575 году на латынь. Впоследствии несколько авторов перевели его на итальянский язык. Кардан явно был знаком с трудом Герона, Порта также имел доступ к латинской версии. Позже книга стала настольной для многих авторов, писавших о механических игрушках и разных инженерных чудесах, таких, к примеру, как Гаспар Энс. Влияние Герона чувствуется и у более серьезных авторов XVI века – в работах Жака Бессона и Роберта Фладда. Здесь гуманизм и естественная магия объединились; все мнения о воздухе, атмосфере, вакууме и технических приспособлениях, приводимых в движение воздухом, имеют в своей основе и книгу Герона, и основное содержание естественной магии.
"При исследовании тайн и отыскании скрытых причин вещей, благодаря точным опытам и опирающимся на них аргументам получаются более сильные доводы, чем правдоподобные предположения и мнения обычных философов. Поэтому мы предложили для выяснения благородной сущности совершенно неизвестного до сих пор большого магнита – всеобщей матери (Земли) и замечательной и выдающейся силы этого нашего шара начать с общеизвестных каменных и железных магнитов, магнитных тел и наиболее близких к нам частей Земли, которые можно ощупывать руками и воспринимать чувствами; затем продолжить это при помощи наглядных опытов с магнитами и таким образом впервые проникнуть во внутренние части Земли".
Так обратился к объективному читателю Уильям Гилберт (1540–1603), желая привлечь его внимание к своей великой работе "О магните, магнитных телах и большом магните – Земле; новая физиология, продемонстрированная новыми доводами и опытами" (De Magnete, 1600). Этот первый большой трактат о магнитах часто считается первой масштабной работой современной экспериментальной науки. Так это или нет – вопрос сложный, но труд определенно является последней значительной книгой по естественной магии. Она ближе всего к тому, что Джон Ди называл архимастрией (archemastry), чем любая другая работа XVI века, посвященная изучению скрытых сил природы. Гилберт показал, насколько успешными могут быть экспериментальные исследования таких сил. Однако он не вышел за рамки традиции. Большинство писавших о магнитах авторов, которых цитирует Гилберт (не всегда, но часто насмешливо), считали магнитные силы оккультными. Первая глава Гилберта практически является библиографией трудов по естественной магии. Метод Гилберта не слишком отличался от того, что использовал Порта, многие его опыты были такими же, как у более ранних писателей. А еще он, как подобает врачу, интересовался медицинскими действиями магнетита. Он был более изобретателен, более глубок, более любопытен и умел лучше оценивать результаты опытов. Поэтому, хотя его цели и не слишком отличались от целей предыдущих авторов, его выводы намного важнее.
Гилберт интересовался более масштабными проблемами, чем просто поведение объектов, оказавшихся в поле действия силы притяжения, хотя и это поведение он исследовал, но значительно глубже. Его первый вывод: сама Земля есть магнит. Следовательно, магнетиты – это железная руда, намагниченная нахождением в правильной ориентации к магнитным полюсам Земли. А когда железные бруски, обрабатываемые кузнецами, получаются магнитными, это потому, что они находились на линии север – юг и, как природная железная руда, были под влиянием магнитных полюсов Земли. Стрелка компаса указывает на север, потому что ее притягивает земной полюс, а вовсе не небесный, как считали ранние авторы. Отсюда следует, что Гилберт верил в следующее: "отклонение стрелки компаса от истинного севера вызвано неровностями выступающих частей Земли", что является вполне рационалистическим объяснением.
Исследуя явление притяжения, Гилберт впервые указал на различие между магнетизмом – притяжением магнетита к железу, и электричеством – притяжением после растирания твердого полупрозрачного предмета – янтаря, гагата, некоторых драгоценных камней, стекла и т. д. – мелких легких тел. Гилберт изобрел первый электроскоп (он назвал его версориум). Это уравновешенная металлическая игла, которая помогала в его исследовании электризации и попытках установить, какие изменения в физическом состоянии тел (вроде тех, что вызваны нагреванием или охлаждением) происходят при появлении силы притяжения. Даже в очень кратком исследовании электричества Гилберт проявил удивительную глубину экспериментаторской мысли, что не может не удивлять. А в тех разделах, которые касаются магнитной природы Земли, природы магнетита, методов увеличения силы притяжения и т. д., Гилберт описал целый ряд интереснейших экспериментов. Во многих из них использовалась его любимая террела – сферический магнетит, который, по его убеждению, вел себя как Земля в миниатюре.
Гилберт, как и его современники, хотел выяснить, как можно использовать свойства земного магнетизма в помощь навигации. Отклонение стрелки компаса от истинного севера было уже известно на протяжении нескольких веков. И Колумб был восхищен, открыв, что при движении через Атлантику склонение меняется с восточного в Средиземном море до нулевого в районе Азорских островов, на западное у берегов Америки. До 1599 года шел длительный период сбора информации, которую многие надеялись использовать для определения долготы, если данные нанести на сферическую сетку. Сторонником этого метода был голландский инженер и математик Симон Стевин (1548–1620). Его труд по этому вопросу был опубликован в 1599 году. Гилберт был в нерешительности. Он считал, что на склонение влияют многие силы и оно изменяется от места к месту слишком сложным способом, чтобы это могло помочь навигации.
Гилберт предпочитал думать, что положение можно определить по недавно открытому магнитному наклонению. Наклонение было впервые описано современником Гилберта Робертом Норманом, изготовителем навигационных инструментов из Лондона. Он привык намагничивать иглы после установки и столкнулся с трудностями – с длинными иглами, которые так сильно уклонялись к картушке компаса, что их концы соприкасались прежде, чем игла уравновешивалась. Норман самым внимательным образом изучил проблему, изобрел уклонометр, чтобы определять величину наклонения, и опубликовал свои идеи в небольшой книге "Новое притяжение" (The Newe Attractive, 1581). Гилберт продолжил работу Нормана с помощью террелы и высказал свои соображения о возможности создания очень сложной сетки вместе со специальным квадрантом, посредством чего измерение наклонения можно будет применять для определения широты в море. Преимущество метода Гилберта для определения широты заключается в том, что его можно использовать в пасмурную погоду, так что хотя он и сложный, но не лишен достоинств. Это первый вклад экспериментальной науки в искусство навигации, и Гилберт имел основания гордиться собой. Он писал:
"Мы видим, как далеко ушли от непродуктивной магнитной философии. Это здорово, полезно, божественно! Моряки, несущиеся по волнам в пасмурную погоду, не имея возможности определить свое положение по небесным светилам, при небольших усилиях и с использованием маленького прибора смогут узнать широту места, где находятся".
Гилберт так и не узнал, что наклонение, как и склонение, меняется с изменением времени и места и что ни широту, ни долготу невозможно определить с применением магнитных методов.
Несмотря на периодические панегирики "магнитной философии" и отступления от темы, Гилберт на протяжении двух третей своей книги придерживается уверенных экспериментальных взглядов. Он всерьез заинтересовался опытами, иллюстрирующими магнитные свойства магнетита, и уделил мало внимания возможным причинам магнетизма. В его труде есть только одна короткая глава о причинах магнитного и электрического притяжения, в которой Гилберт возвел электричество к материи, а магнетизм – к форме. Хотя это следует из философии Аристотеля, эксперимент нашел для себя место и здесь, а оккультизм был решительно отвергнут. Гилберт не сомневался: магнитная сила Земли есть природная сила. Однако он занимался естественной магией, а не натурфилософией, поэтому в его работу вкрались размышления о силах. В конце обсуждения склонения и навигации неожиданно появляется глава, названная "Магнитная сила живая или имитирующая жизнь; и во многих вещах превосходит человеческую жизнь, которая ограничена в органическом теле". Такое название больше подошло бы Кардану. Гилберт даже пытался приписать anima – подвижную душу – Земле, а не только небесам, для подкрепления веры в то, что Земля движется. Более того, Гилберт продемонстрировал веру в одушевленную Вселенную. Он утверждал, что Аристотель ошибся, отрицая наличие у Земли души. Просто он не смог должным образом оценить то, что Гилберт знает точно: Вселенная живет, все планеты и звезды, и благородная Земля с начала времен управляются собственными душами и имеют мотивы для самосохранения.
Это не очень похоже на исследователя-эксперимента-тора, да и его антиаристотелевский мистицизм не был защитой тезиса о движении Земли. Гилберт верил, что магнетизм, хотя им могут управлять люди, практикующие естественную магию, которые понимают его во всех проявлениях, на самом деле оккультная сила. Когда в "Новой философии подлунного мира" (New Philosophy of the Sublunary World, книга была написана вскоре после De Magnete, но опубликована посмертно в 1651 г.) Гилберт занялся небесами, Землей и Луной, в его трудах появился магический оттенок антиаристотелианства, сделавший их неэкспериментальными и больше отличающимися по тону от De Magnete, чем это было в действительности. Именно здесь, как позднее сказал Фрэнсис Бэкон, Гилберт "сделал философию из магнетита", пытаясь объяснить тяжесть земным магнетизмом, действующим на все тела, возможно даже на Луну. Гилберт обсудил целый ряд вопросов, лежащих на границе между естественной магией и схоластической философией: возможность существования межпланетного вакуума, состав небесных тел, действие приливов и отливов (их автор снова отнес к магнетизму), а также разные "метеорологические" (атмосферные) явления – ветер, радуга и др. По сути, это продолжение последних десяти глав De Magnete. И так же как Гилберт, он рассматривал свои заключения относительной магнитной и живой природы Земли как напрямую следующие из его более ранних экспериментов над магнитными телами, так, можно предположить, он считал и свою более позднюю работу основанной на магнитных экспериментах.
Гилберт был все же ближе к приверженцу естественной магии, чем к ученому-экспериментатору XVII века. Его неспособность адекватно решить теоретические вопросы раскрывает яснее, чем что-либо другое, разрыв между естественной магией и новой экспериментальной наукой, которая начала быстро развиваться в XVII веке. Экспериментальный гений Гилберта был ограничен его попытками удержаться в границах метода, который, хотя и пытался дать рациональное объяснение действиям сил природы, все же заведомо считал эти силы не поддающимися рациональному пониманию. Они являются оккультными, а значит, по сути своей непознаваемыми. Магия была истинным наслаждением для пытливого ума. Но даже если она была белая и естественная, то все равно очень часто уводила человека в сторону. Неудивительно, что, в конце концов, человек взбунтовался против оккультизма, причем настолько сильно, что это привело к излишку рационализма.
Глава 7
Использование математики
Перспектива, астрономия, музыка, космография, астрология, статика, антропография… гелиоскопия, гидрогогия, зография, архитектура, навигация, тавматургия и архимастрия.
Когда Генри Биллингсли, выпускник университета и успешный лондонский торговец, в 1570 году опубликовал первое английское издание, он предложил знаменитому английскому математику Джону Ди написать предисловие о преимуществах и достоинствах математики. Биллингсли и Ди надеялись пробудить математическое воображение, напомнить практикам, насколько необходимо изучение математики для всех прикладных искусств, так же как для изучения природы. Математика не только использовалась во всех прикладных науках, которые Гилберт с удовольствием перечислил в предисловии. Математика в глазах практика XV и XVI веков была не просто абстрактным искусством для специалистов. Для него, как и для греков, термин означал все важные и многочисленные науки и их практическое применение.
Геометрия – отрасль математики, наиболее ценимая греками. Но они не отвергали и другие. Пифагорейцы считали, что математика состоит из четырех разделов: геометрия, арифметика, астрономия и музыка. Они были уверены, что астрономия – это прикладная геометрия, а музыка – прикладная арифметика. Такая классификация продолжала существовать долго, в том числе в виде квадривиума в средневековом университете. Платон, находясь под влиянием пифагорейцев, подчеркнул роль математики в науке и в философии. Чистая математика, по Платону, касавшаяся мира совершенных неизменных абстрактных идей, была наилучшим возможным способом обучением философа, который желает познать природу идей, форм и сущностей. Математика отражает неизменную реальность, стоящую за постоянным движением и неопределенностью мира чувств. Поэтому для платониста изучение природы было поиском математических законов, которые управляют миром. Хотя Аристотель утверждал, что величина и тело – разные вещи, равно как и математика и натурфилософия, платонистская традиция продолжала существовать и привлекать многие умы. Усиление интереса к доктринам платонизма и неоплатонизма в XV веке поддержало идею о том, что математика – ключ не только к науке, но и к большей части того, что в XVII веке называли натурфилософией. Достаточно вспомнить, что Коперник писал для математиков и вполне мог назвать свою книгу "Математические принципы небесного вращения", дабы понять, как антиаристотелианство века выражалось попыткой трактовать математически все то, что Аристотель трактовал качественно.
Платонизм имел огромное влияние на математику Ренессанса. Он, несомненно, поддержал изучение чистой математики и поиск ранее отвергнутых греческих математических текстов. Он также стимулировал введение должностей преподавателей математики в новых гуманистических школах, которые создавались как лингвистические центры. Платоновские традиции помогли возродить должности профессоров математики в университетах, правда, не повлияли на их заработок. Предполагалось, что математика – лучшая тренировка для ума, чем диалектика. Существовали разные полезные аспекты математики, пригодные для неакадемического образования: фортификация для военных людей, геодезическая съемка местности для землевладельцев, практическая астрономия и картография. Если же говорить о менее рациональных аспектах, платонизм и неоплатонизм способствовали такому сильному всплеску нумерологического мистицизма и астрологии, что для широкой аудитории "математик" и "астролог" стали синонимами. (Так и было, когда математиками были Кардан или Ди.) Многие молодые люди, такие как Фернель, должно быть, продвинулись от элементарной геометрии и доктрины сфер до чудес астрологических предсказаний. И не важно, что заботливые отцы вроде Винченцо Галилея предостерегали сыновей об опасностях этого предмета, имеющего сомнительную репутацию и не дающего никакой отдачи.
На математику оказали сильное влияние, во-первых, популяризация науки и, во-вторых, новое осознание нужд техников. В средневековом университете все студенты посещали лекции о Евклиде. Теперь они ожидали от профессоров математики более широкого охвата предмета, от доктрины сфер до использования математики в военном деле, навигации и инженерии. Математики стремились внедрить математику в практику – научить торговца правильно подсчитывать свои доходы и показать изготовителю инструментов, как следует правильно градуировать шкалы приборов. Потребность в математике оказалась настолько велика, что даже появилась новая профессия – математика-практика, человека искусного в практических аспектах математики, который знает, как использовать геометрию и тригонометрию в научных измерительных приборах. Такие люди читали математические лекции на местных языках – эта практика была особенно распространена в Лондоне во второй половине XVI века – и писали элементарные инструкции в простом и понятном изложении.