История развития науки: просто и понятно

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Помните, у Мандельштама: Ламарк пишет «свои лучшие труды как бы на гребне волны Конвента» и, постоянно впадая «в тон законодателя, не столько описывает, сколько декретирует законы природы». Стиль же Дарвина — теплокровный, самоуверенный: «торговый флаг великобританского флота реет над страницами его книги». Это мандельштамовское наблюдение выбивает нас из привычного представления о науке как самодостаточной, изолированной области деятельности, где ученые общаются с Истиной и Природой, как прежде жрецы — с Богом. Со своими колбами, спектрографами, логарифмическими линейками ученые не сидят в неприступных, отгороженных от мира замках. Они в этом мире живут — в определенном обществе, в определенной культуре, в атмосфере того, что Мандельштам называл «научной погодой». Идея укорененности науки в культуре позволяет увидеть, как функционирует наука — как во времени и в культуре делаются открытия и совершаются научные события. Этот подход к науке открывает новые возможности в исследовании ее истории, столь необходимом именно сейчас, в момент перелома научного сознания человечества (выражение В. Вернадского). Так что представляем вашему вниманию небольшой очерк об истории науки. Итак:

Как и многое другое, «времена не выбирают». Но помимо того, что «в них живут и умирают», о них еще и размышляют. Их сравнивают. Из этих размышлений со временем рождается имя века, его определение. Так, семнадцатый стал веком разума, восемнадцатый — Просвещения, а девятнадцатый — веком Прогресса. От своих предшественников XIX век отличается тем, что предодущение прогресса, его ожидание и, наконец, уверенность в нем были общими почти для всех живущих. И связано это было в первую очередь с надеждами на науку. От науки ожидали и медицинских чудес, и чудес общественных. Конечно, во многом это ожидание было вызвано успехами изобретений, чудом поезда и телеграфа, кинематографа и электричества. Прогресс отождествляли с прогрессом научным. Откуда еще одно имя, которое получил этот век,— век Науки.

Один из многих практиков науки XIX века и один из немногих великих писателей всех времен А. П. Чехов заметил в своих «Записных книжках», что не может существовать «немецкая таблица умножения». Однако, если конечные результаты научной деятельности не имеют страны проживания, то стили науки в разных странах могут отличаться друг от друга.

В XIX веке наука значительно зависела от страны, где она создавалась. Такая исключительная зависимость гораздо в меньшей степени существовала в предыдущие века из-за малочисленности самих ученых. В XX веке, когда возникает единое международное сообщество ученых, соединенных сетью широких коммуникаций, регулярными международными симпозиумами, компьютерными невидимыми колледжами, она ощущается еще меньше.

Отличие национальных научных школ и подходов в XIX веке особенно заметно еще и потому, что сама система науки как профессии, практика научного образования, нормы научной деятельности, принятые системы доказательств или обоснования, равно как и само дисциплинарное разделение науки, в некоей законченной форме пришлись как раз на XIX век. И разнообразие форм государственности, национальное своеобразие культурных течений не могли не влиять на эти процессы.

Впрочем, организация науки достаточно разнилась между странами уже в XVIII веке, что и констатирует король философов французского Просвещения Вольтер. Сравнивая две академии — английскую — Лондонское Королевское общество (с 1662 года), и французскую — Парижскую Академию наук (с 1666 года),— Вольтер схватывает те особенности французской и английской наук, которые удивительным образом сохранятся и в XIX веке, прямом наследнике Просвещения и Промышленной революции: «Лондонскому Королевскому обществу не достает двух вещей, наиболее нужных людям, — вознаграждений и правил. В Париже геометру или химику место в Академии приносит небольшие, но верные средства: напротив, в Лондоне надо платить за то, чтобы стать членом Королевского общества.

Тот в Англии, кто говорит «Я люблю искусство» и желает стать членом Общества, немедленно им становится, во Франции же для того чтобы стать членом и пенсионером Академии наук, недостаточно быть любителем, надо быть ученым и уметь оспаривать место у своих соперников, тем более опасных, что их воодушевляют слава, деньги, даже сами трудности и та непреклонность ума, которая вырабатывается обычно при упорных занятиях вычислительными науками.

Поскольку в Лондонском обществе мало порядка и нет никаких поощрений, а Парижское поставлено совсем на иную ногу, не приходится удивляться тому, что труды нашей Академии превосходят труды английских коллег; дисциплинированные и хорошо оплачиваемые солдаты должны в конце концов одолеть волонтеров».

Кто кого?

Во Франции в начале XIX века власть, причем власть и политическая, фактически была в руках ученых. Математик и механик Л. Карно, французский генерал, носящий официальный титул «организатор победы», французские ученые — Лаплас, Лагранж, Фурье — были префектами. Наука во Франции XIX века была сильна и почетна, что, впрочем, не уберегло ученых от революционного пламени: казнен великий химик Франции Лавуазье, покончил с собой математик и философ Кондорсе, разрабатывавший систему нового образования для Франции. После революции многие возвращаются из изгнания и тюрем. Наука начинает развиваться на ином уровне — с новыми, реорганизованными академиями, учебными учреждениями и новыми приоритетами. Это прежде всего — практическая и прикладная наука.

Принципиально новое учебное заведение — Политехническая школа (открытая в 1794 году), в которой было реализовано многое из задуманного Кондорсе. Основателем школы, как и организатором крупнейших школ политехнического характера — Института путей сообщений (Школа мостов и дорог) и Горного института (Школа шахт), был французский геометр Г. Монж, морской министр и создатель начертательной геометрии. «Школа, в которой решающее влияние принадлежало такому человеку, по своему характеру, как и следовало ожидать, была тесно связана с практической жизнью. Это сказывается и в организации школы, рассчитанной на высшее напряжение сил, на возможно более значительные специальные достижения. Какая противоположность идеалу всестороннего гармонического развития личности, который мерещился XVIII столетию»,— с грустью замечает немецкий математик Ф. Клейн.

Ориентация на жестокий тренинг и практическое применение науки, создание развитой системы естественнонаучного образования, равно как и необычайно высокая социальная оценка науки и статуса ученых, привели к тому, что в конце XVIII — начале XIX века Франция стала лидирующей страной в области точных и естественных наук. Первые революционные и послереволюционные учебные заведения создавались с намерением достичь равенства в науках для всех, кто ими занимается,— однако не сообщество скромных рядовых, а именно созвездие талантов составляет славу Франции этого периода.

Ориентация французской науки на практические нужды диктовалась еще и военной необходимостью для страны, терявшей мужское население в постоянных войнах и продолжавшей сражаться практически со всей Европой. Но не менее важную роль в этой ориентации играли идеалы Просвещения. Достаточно вспомнить, что в своих философских письмах Вольтер прямо высказывается против чрезмерно теоретического и абстрактного знания: «Быть может, то, что делает всего больше чести человеческому уму, часто бывает меньше всего полезным… Относится это почти ко всем искусствам без исключения: существует предел, за которым исследования производятся только из любопытства: эти остроумные и бесполезные истины подобны звездам, расположенным чересчур далеко от нас и потому не дающим нам света». Заметим, что именно интерес лишь к источникам света, а не к звездам в определенном смысле и привел впоследствии к отставанию французской науки.

Но в начале XIX века результаты были удивительны: во вновь образованных высших школах работали самые сильные математики Франции, на основе лекций, прочитанных в Политехнической школе, составлялись наиболее популярные учебники по математике (некоторые из них сохранили свое значение и до сегодняшнего дня). Не менее четверти всех курсов занимали теоретические предметы. Наполеон, узнав о слишком большой занятости высшей школы конкретными военными проблемами, призвал не убивать курицу, несущую золотые яйца, и военное дело потеснилось перед точными науками.

Традиция вверять власть ученым отчасти продолжилась — высшее чиновничество Франции, как правило, составляли (и составляют) выпускники созданных в конце XVIII — начале XIX века Политехнической и Нормальной школ. В этом контексте знаменательна разница в образовании и материальном положении двух современников — французского ученого Гей-Люссака и английского Дэви.

Гей-Люссак, выпускник Политехнической школы 1797 года, был одним из первых ученых, обеспечивавших свое существование научной работой. Ученик и помощник французского химика Бертолле, он стал в тридцать один год профессором факультета естествознания Парижского университета. (В 1808 году Гей-Люссак открыл закон кратных отношений объемов для газов, известна его работа по открытию вещества йода.)

Гей-Люссак был именно профессионалом, причем его профессионализм не ограничивался лишь научной и преподавательской деятельностью. Как выпускник Политехнической школы он был способным инженером (известны его изобретения, использованные в промышленности), он участвовал и в политической жизни страны, будучи депутатом Национального собрания, а затем пэром Франции. Конечно, карьера Гей-Люссака — уникальный образец как социального, так и научного успеха, но сама фигура обладающего политической властью ученого-профессионала, получившего профессиональное же образование, сочетающего теоретическую научную деятельность с преподаванием и практическим внедрением своих научных достижений, типична для науки Франции.

Судьба X. Дэви — это тоже путь успеха, но путь этот начался, да и протекал совершенно по-другому. Вместо профессионального образования — учеба в качестве ученика аптекаря, затем работа помощником у химика Т. Беддоса, занимавшегося выяснением физиологического действия газов на заболевания дыхательных путей. На этой работе Дэви составил себе имя и там же впервые занялся проблемами химического действия электрического тока, которые и принесли ему мировую славу. Процесс обучения Дэви был очень коротким и, в отличие от Гей-Люссака, ему, первому ученому Англии, средства к существованию доставляли публичные лекции, а не собственно научные труды, не подготовка будущих химиков, возможных преемников, способных создать школу. Не удивительно, что таких и не оказалось. Школы после Дэви не осталось.

Так что систематического обучения науке в Англии начала XIX века не было, но было нечто иное — повсеместный интерес к науке, характерный для самых широких слоев английского общества, чему свидетельство — всегда полные аудитории, где читались публичные лекции на научные темы и многочисленная литература по науке для широкой публики. Научно-популярные работы двадцатых — тридцатых годов по физике и химии Марии Зоммервиль сделали эпоху не просто в популяризаторстве, а в прояснении концептуально трудных понятий и теорий все более специализировавшихся научных дисциплин. Именно ее книги послужили толчком для открытия английским астрономом Дж. К. Адамсом на основе вычисления новой, не известной дотоле планеты — Нептуна, именно они использовались даже в математических классах Кембриджа.

Кроме подобной высокопрофессиональной и достаточно сложной литературы, были еще вполне доступные статьи в общепопулярных журналах, а также специальная литература для детей и, как бы мы сегодня сказали, для домохозяек. В 1806 году вышли «Беседы о химии, предназначенные в основном женскому полу», написанные Джейн Марсет. Несмотря на столь определенный адресат, знаменитыми эти книги сделали все же не женщины, а ученик переплетчика Фарадей, который в 1810 году с помощью «Бесед» приобщился к электрохимии. (Книга эта вышла впоследствии в США огромным тиражом в 160 000 экземпляров.)

Отметим еще одну, очень важную особенность английской научной культуры. Не технические возможности науки, но именно ее общекультурные потенции определили широту ее распространения в новой промышленной державе. Эти культурные возможности науки особенно остро почувствовали народившиеся классы «новых богатых», промышленной буржуазии — буржуазии в первом поколении. Наука служила им, как показывает пример столицы текстильной промышленности Британии Манчестера, еще и средством узаконить свое новое общественное положение. Искусство, испокон веку заключенное в салоны аристократии, в глазах пуритански настроенных, только входящих в правящие слои промышленников — еще непривычный чуждый способ времяпрепровождения. Наука же — заведомо полезное и возвышающее душу занятие.

Так, что обучение в Великобритании становилось все более престижным, а участие в трудах какого-нибудь научного общества придавало респектабельность бывшим мастеровым и барышникам. Очень важную роль при этом играло отсутствие в Англии жесткой централизации, государственного диктата, как и диктата одного города, подобного Парижу.

Дизраэли писал: «…чем искусство являлось для древних, тем является наука для современников. В правильной перспективе Манчестер — такое же великое человеческое свершение, как и Афины». Действительно, Манчестер — промышленный центр Англии XVIII века — превратился в центр новой английской науки. При этом в отличие от республиканской, а затем императорской Франции научные общества возникают в Англии столь же часто в провинции, как и в столице. В провинции в начале XIX века было образовано 16 общенаучных и 24 специализированных научных общества. Именно их появление — свидетельство серьезных структурных изменений в отношении к науке, «малой научной революции».

Отношение к науке по обе стороны Ла-Манша демонстрирует, кстати, насколько разными могут быть интерпретации одних и тех же явлений культуры. Если для пуритански ориентированных, трудолюбивых и упорных промышленников Манчестера наука была разумным времяпрепровождением, «вежливым знанием» и гарантом того, что именно трудолюбие обеспечивает человеку и социальное положение, и успех в научном творчестве (в противовес настроенному на элитарность, на выделенность, на одаренность полулегкомысленному искусству), то во Франции именно наука была занятием для избранных. (Вспомним, что борьба против научных учреждений во времена французской революции была борьбой против элитарности научного знания.)

В XIX веке в Англии повсеместно возникали научные общества, подобные преобразованному в 1851 году в Оуэн-колледж «Литературному и философскому обществу Манчестера». В его работе участвовали такие выдающиеся ученые, как Дж. Дальтон, Дж. Джоуль, известный физик и не менее известный пивовар. При этом купцов и промышленников в это общество привлекала двойная значимость науки: наука была вполне почтенным занятием, но одновременно в некотором смысле и маргинальным, что позволяло группироваться вокруг занятий науками новым богатым.

К середине XIX века, когда новый класс промышленной и торговой буржуазии вполне утвердил себя в социальной иерархии, интерес его к занятиям наукой естественным образом ослаб, и полулюбительский период английской науки сменился наукой профессиональной. Дети купцов и предпринимателей во втором и третьем поколении уже становились университетскими профессорами.

Время любителей в науке постепенно проходило. Но даже те из английских ученых начала XIX века, которые фактически не были самоучками — Дэви, Фарадей, автор первой последовательной волновой теории света Т. Юнг, учившийся в Кембридже, Эдинбурге и Геттингене, — все же были обречены на некоторое изначальное любительство в своем научном творчестве. Так, Юнг, сделавший открытия, составившие бы честь любому профессионалу, работал в самостоятельно оборудованной оптической лаборатории, которую мог создать только благодаря своей медицинской практике.

Однако все больше утверждается мысль о необходимости специальной поддержки науки, и потому почти одновременно возникают общества содействия наукам: Ассоциация для поддержки науки в Англии (1830 год) и организация А. фон Гумбольдта в Германии (1828 год).

Наука в Германии, вернее, той совокупности разрозненных государств, существовавших до семидесятых годов XIX века, которые теперь мы называем Германией, отличалась, прежде всего, ролью университетов. Если в Англии практически до второй половины XIX века университеты еще были полусхоластическими учреждениями, а наука развивалась в научных обществах, если во Франции центр обучения находился в новых учебных институтах, а научные центры — в специальных институтах или Академии, то в Германии именно в университетах впервые начали соединять процесс обучения с непосредственно научной деятельностью. Этот коренной переворот в системе традиционного обучения произошел под влиянием философских систем Лейбница и X. Вольфа, когда занятия на философском факультете соединялись с естественнонаучными исследованиями, с изысканиями в области математики, философии, гуманитарных наук.

В своей статье об университетах Германии, которую можно назвать апологией германскому университету, известный немецкий математик Г. Вейль уже из середины XX века так характеризует произошедшие тогда изменения: «Истина становится не чем-то раз и навсегда данным — ее надлежит искать, а университетский преподаватель вместо обучения студентов мудрости, почерпнутой из книг, начинает учить их искусству открывать новые истины. Германские университеты, в особенности университеты в Галле и Геттингене, могут гордиться тем, что именно они положили начало этому движению и впервые провозгласили принцип свободы научного творчества, преподавания и обучения».

В 1809 году братом знаменитого гуманиста Александра фон Гумбольдта — политическим деятелем, философом и лингвистом Вильгельмом Гумбольдтом — был открыт Берлинский университет, который изначально предназначался для сочетания научной и педагогической деятельности. В его становлении принимают участие философы Фихте, Гегель, Шлейермахер. Удивительная для господствовавших тогда политических режимов свобода обучения и преподавания, свобода ведения научных исследований царила в немецких университетах в XIX веке. Закономерно поэтому, что первая научно-исследовательская лаборатория, где впервые студенты-химики одновременно участвовали в постановке новых экспериментов и обучались своей дисциплине, возникла на немецкой почве, в университете города Гисена, который и стал знаменитым, благодаря всемирно известному химику Либиху.

Обучавшийся в Эрлангене и Париже, работавший с Гей-Люссаком и друживший с Александром фон Гумбольдтом, Либих сумел создать в Гисене центр химической науки, где к тому же издавал специализированный химический журнал.

Разумеется, социальная и культурная роль науки была разной в разных странах и потому отлична роль, казалось, сходных по назначению научных учреждений. В Италии же академии, сохранившиеся с XVII века, свою научную роль утратили не в последнюю очередь из-за отсутствия четкого статуса этих академий. Они превращались в некое убежище образованных людей: академики уходили в архивы, в библиотеки, в схоластические дискуссии, никак не способствуя развитию духа исследования и поиска нового.

Если в Германии университеты были центром научной мысли и таковыми становились и в Швейцарии, и в Соединенных Штатах, то в Англии подобная роль пришла к университетам ближе к концу века.

Однако было нечто общее для всех стран (причем не только Европы или Североамериканского континента, но и в колониях) — это все более растущее влияние естествознания и демократизация занятий наукой.

Итак, на протяжении всего века Наука (имеется в виду кантовская наука, в которой столько науки, сколько в ней математики) — высший авторитет. Даже в теологических спорах. Американский историк науки Ст. Браш описывает опыты, проводившиеся в викторианской Англии семидесятых годов для научной проверки эффективности молитвы: с продолжительностью жизни обычного обывателя сравнивались годы жизни священников, за которых прихожане всегда просят Всевышнего, и монархов, за которых должны молиться все подданные. И все это — со сложными статистическими сравнениями и измерениями.

Естествознание как образец, как парадигма присутствует и в стремлении О. Бальзака создать «историческое произведение» с использованием аналогий с биологией, физиологией, элементов философии и так далее. В последние годы XIX века непосредственное влияние естественных и точных наук на литературу, живопись и музыку усилилось.

К началу XX века профессия ученого становится если не доходной, то во всяком случае почетной. Согласно проведенным в 1975 году исследованиям по истории физики, к 1900 году в основных, наиболее развитых странах Европы, Азии и Америки работали уже около 1200 профессиональных физиков. Издавалось несколько специальных журналов.

Однако ситуация, когда, по словам Дж. К. Максвелла, «почтение к науке так велико, что даже самые абсурдные мнения получают распространение, если они только выражены языком, вызывающим в памяти какие-нибудь хорошо известные научные фразы», в конце XIX века стала меняться.

Именно в последние два десятилетия вдруг начинает падать число студентов-естественников, что в Германии, например, объясняется «мрачными перспективами на будущее в естествознании и математике». «Научная погода» понемногу портится, на почти безоблачном научном небосклоне появляются первые предвестники будущих антисциентистских бурь.

Автор: Татьяна Романовская.