Ванна Архимеда
Голый как червь, мокрый как курица, Архимед бежал по главной улице города Сиракузы и кричал «Эврика!», что означает по-гречески «Нашел!». Не вовремя выплеснувшаяся из ванны вода погнала его прочь из бани. Сегодня всякому известно, что в тот момент этот легендарный ученый открыл знаменитый принцип гидростатики, который будут зазубривать многие поколения школьников: на всякое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости…
Счастливые времена, когда можно было заниматься физикой, не выходя из ванной комнаты! Представьте себе изумление женевских полицейских, если бы четыреста физиков, подписавших статью, в которой сообщается об открытии новой элементарной частицы, нагишом выскочили бы из бассейна в окрестностях ЦЕРНа с криками We've got it! Но то была совсем другая эпоха и, соответственно, совсем другая история. Потому что, сколько бы ни писали о жизни великого математика, доподлинно известно о ней немногое.
Архимед родился около 287 года н. э. в городе Сиракузы и умер в 212-м. Что же сверх того, то тайна или почти тайна. О его частной и общественной жизни, как и обо всем остальном, сообщают всего два источника. Первый, наиболее надежный, — это его собственные сочинения, вернее — то, что от них осталось. В общей сложности десять трактатов кое-как дошли до нашего времени, и содержание их не находило почти никакого отклика до XVII–XVIII веков. Настоящая золотая жила, где математики и физики отыщут, среди прочих сокровищ, основания рациональной механики, а также метод вычисления площади круга, ставший первым в истории математики примером интегрирования. Зато в них почти ничего нет о повседневной жизни гения. Были ли у него жена и дети, как он проводил досуг? Только из отступления в одном из доказательств мы узнаем, что его отец Фидий был астрономом. Очевидно, Архимед был советником, другом и, может быть, родственником Гиерона II, тирана Сиракуз. Несомненно, он путешествовал в Египет и надолго останавливался в прекрасной Александрии.
В остальном — никакой уверенности, хотя исторические сочинения греческих и римских авторов пестрят анекдотами из его жизни. Эти анекдоты, так или иначе связанные с его научными достижениями, образуют второй источник наших знаний об Архимеде, питающий легенду.
По сообщению философа Прокла (V век до н. э.), однажды он гордо заявил Гиерону: «Дай мне точку опоры, и я сдвину Землю». Это было сказано по случаю спуска на воду трехмачтового гиганта, корабля «Сиракузия» (более пятидесяти метров длиной, что по тем временам очень много), постройкой которого Архимед руководил. Прокл в латинском комментарии к «Началам» Евклида поясняет, что Архимед тогда организовал в порту настоящий спектакль. На глазах у изумленной публики он посуху тащил нагруженный подзавязку корабль со всей командой на борту, пользуясь системой блоков. Тем самым он решительно опроверг категорическое утверждение великого Аристотеля, что сила, не достигающая определенного предела, не может совершать полезную работу; в качестве доказательства Аристотель указывал на невозможность одному человеку сдвинуть с места корабль, который обычно тянет бригада матросов. Теперь же будет ли кто сомневаться, что ребенок сдвинет с места паровоз, если воспользуется подходящей системой шестеренок? На ошибочный опыт, подкрепленный авторитетом крупного мыслителя предыдущего века, Архимед ответил грандиозной наглядной демонстрацией, натянув нос здравому смыслу. Первый анекдот содержит и первый урок: вопреки очевидности, Архимед не безумец. Он может покорять природу при помощи науки. Идея, которая со временем еще возьмет свое.
Не менее знаменитую историю доносит до нас Витрувий (I век до н. э.). По его словам, наш герой однажды вывел на чистую воду ювелира, продавшего царю Гиерону корону из золота, обильно смешанного с серебром. Подозрения монарха, рассказывает римский архитектор, заставили его обратиться к Архимеду с просьбой найти способ поймать мошенника. О том-то и раздумывал Архимед, лежа в своей ванне перед тем, как закричать «Эврика!», открыв закон гидростатики, а вместе с ним и найдя решение поставленной перед ним задачи. В таз, по самые края наполненный водой. как объясняет Витрувий, Архимед погружал сначала меру серебра, потом меру золота, и та и другая по весу были равны короне. В обоих случаях он измерил количество выплеснувшейся через край воды, а потом констатировал, что теперь воды выплеснулось меньше, чем в первый раз, но больше, чем во второй. Последовали замешательство вора и торжество научно обоснованной истины.
В действительности, вытесненная Архимедом вода ничего не говорит о знаменитой выталкивающей силе, поскольку описанный Витрувием метод всего лишь позволяет измерить объем. Но это деталь почти несущественная, поскольку самое важное в данной истории — крик. Если в предыдущем эпизоде перед нами вырисовывается силуэт мудреца, немного мегаломана, но в целом весьма эффективно действующего, то здесь все внимание читателя концентрируется на символическом крике. На заклинании, позволяющем нам сразу понять, о чем, собственно, речь: наука — это одновременно и гениально, и просто. Вот что означает слово «эврика» и в названии европейской программы технологического развития, и в рубриках научно-популярных ежемесячников.
Оно не столько соединяет Архимеда с гениальностью, сколько нас с далеким Архимедом. Разгадывая головоломку или отыскивая причину поломки автомобиля, каждый из нас способен в какой-то момент прокричать «Эврика!», словно петух из курятника. Тысячи маленьких «эврик» наполняют кудахтаньем весь мир, указывая — как красная лампочка на присутствие святых мощей, — что здесь бдит наука, что здесь по формуле Пикассо (ошибочно приписанной науке) «я не ищу, я нахожу». Единственным словом «эврика», как шапкой-невидимкой, покрывается вся сложность современной научно-технической индустрии. В то время как ее продукты от настольных компьтеров до факсов становятся все более и более просты в эксплуатации, принципы их работы становятся все менее и менее доступны для понимания. Пропасть, лежащая между нами и наукой, расширяется, но «Эврика!» ободряет. Облик ученого-одиночки, этот последний знак минувшей эпохи, говорит нам о времени, в которое так хочется верить, что даже самые ревностные служители technoscience, приверженцы правила «всё, что возможно, должно быть реализовано» отрекаются от своего критического подхода. Вслед за хранителями атомного сераля они готовы уверовать в итальянского изобретателя, самоучку и одиночку, создавшего машину, которая показывала самолетам, как правильно дышать бензином.
Вторая история — второй урок. «Эврика!» — это исходный вариант восклицания «Черт возьми, ну конечно же!», продержавшийся более двух с третью тысячелетий, потому что во всей его простоте и наготе явлено типичное представление о научном открытии: за вспышкой интуиции следует приступ радости. Приступ настолько всепоглощающий, что испытавший его способен, забыв обо всем, выскочить нагишом из своей лаборатории — так, словно плата за доступ к знаниям подразумевает отречение от тела. Образ этот остался незыблем: прикованный к креслу-каталке прогрессирующим атрофическим склерозом, с увечным телом, но живым взглядом ясных глаз — вот хорошо знакомая икона и точный (почти) портрет астрофизика Стивена Хокинга. В Англии его видно повсюду, вплоть до рекламного ролика «квадратной истории телекоммуникации». Во Франции он появляется реже, но все же, после выхода его книги «Краткая история времени», достаточно часто, чтобы знать: он занимает кафедру Ньютона в Кембриджском университете и изучает черные дыры. Не сыскать лучшего олицетворения мифической идеи дани, требуемой познанием и влекущей за собой безмерное почтение к тому, кто ее заплатил.
Почтение, в котором страх смешивается с восхищением, потому что наследие Архимеда обширно, в нем до нас дошел и вызывающий довольно бурные эмоции образ ученого. Крещендо апокрифических историй подводит к естественной кульминации — осаде Сиракуз. К 214 году до н. э. сицилийскую автономию, последний оплот греческой независимости, осаждали легионы консула Марцелла. Город поддержал Карфаген против Рима и теперь должен был поплатиться свободой. Осада длилась тринадцать месяцев, в течение которых, как рассказывают Плутарх, Полибий и Тит Ливий, успешно отражать атаки римлян позволяли остроумные машины, придуманные Архимедом: катапульты, швыряющие огромные каменные глыбы в корабли, метательные снаряды, посылающие копья на небольшие расстояния, железные когти, хватающие приближающиеся суда, и, наконец, знаменитые зажигательные зеркала, от которых воспламенялись паруса и обшивки галер. Если исключить последнее, технически сложно реализуемое в то время (даже инженеры проекта «звездных войн» экс-президента США Рейгана понимали, что направить луч, отраженный зеркалом, на движущуюся мишень — задача далеко не тривиальная), то в остальном Архимеду, видимо, удалось поставить свои таланты на службу родному городу. Сначала укреплением городских стен и крепости Эвриалы, а потом усовершенствованием боевых машин, бывших уже в употреблении в Средиземноморье на протяжении века. Но осада завершилась взятием города из-за предательства некоторых осажденных, открывших проход армии Марцелла осенью 212 года до н. э. Тогда-то Архимед, по сведениям Плутарха, и был заколот римским солдатом, которому запретил прикасаться к фигурам, нарисованным на песке его абака…
Такова легенда. В действительности же падение Сиракуз, самой могущественной из укрепленных коммун Средиземноморского бассейна, было вызвано скорее внутренними раздорами меежду сторонниками Рима и Карфагена, чем случайным предательством. Захватчики оказались на редкость буйными: римский сенат даже откажет потом в триумфе Марцеллу, проявлявшему больше заинтересованности в богатствах города, чем в судьбе какого-то математика, о существовании которого, вероятно, даже не подозревал.
«Рассказ Плутарха, — пишет историк Мишель Отье в книге „Начала истории науки“, — создал канон образа ученого». Канон — это еще слабо сказано, потому что Архимед соглашается по просьбе монарха спустить с цепи могущество науки. Ему самому от этого ни холодно, ни жарко. Если верить Плутарху, «гонка вооружений» была ему совершенно безразлична, так же как и судьба города. Различные версии обстоятельств гибели Архимеда свидетельствуют, что его заботило лишь одно — его идеи. Конечно, он не бессмертен, но ему удалось сдержать на время натиск римской армии. Только предательство могло его победить, только невежество — убить.
Третья история — третий урок: безоглядно преданный поиску истины, ученый не заботится о морали. Он выше схватки, в известном смысле за пределами добра и зла. Все та же идея, что истина, особенно научная, не зависит от людей: «Наука не имеет морали. Природе не известны законы этики». Эти озадачивающие слова Питера Дюсберга, члена Американской академии наук, произносились, наверное, с невинным пылом, но они прекрасно очерчивают физиономию архетипеического ученого. Последний, как всякий мифический образ, предполагает и свою противоположность — ученого, озабоченного благосостоянием человечества. Пастер против Архимеда: старый спор о цели и средствах науки нескончаем.
Три истории, три урока и одна-единственная идея: наука — озаряет ли она ученого, или он дает ей волю — подобна молнии. Вот почему наш самый древний герой науки зовется Архимедом, а не Евклидом или Пифагором — им не досталось и сотой доли его известности, хотя они не менее достойны почета. Но в этой растянутой на века галерее портрет Архимеда объединил все компонентры, позволяющие восславить науку во всей ее мощи.
