В 334 году до н. э. Александр, двадцатидвухлетний царь греческого государства Македония, провел армию бывалых воинов через Геллеспонт – начиналась долгая кампания по завоеванию обширной Персидской империи. Так совпало, что моему сыну тоже двадцать два, а его имя, Алексей, происходит от того же греческого корня. Говорят, дети ныне растут быстрее, чем когда-либо прежде, но вообразить, что Алексей ведет армию бывалых воинов в Месопотамию сражаться с Персидской империей, я никак не могу. Есть несколько древних записей, свидетельствующих, как молодому македонскому царю далась его победа, – судя по всему, поглощением изрядного количества вина. Но, как бы то ни было, долгая дорога завоеваний привела его аж к самому Хайберскому перевалу и даже за него. К своей смерти в тридцать три года он столько всего успел, что с тех пор именуется Александром Великим.

Во времена вторжения Александра Ближний Восток изобиловал городами масштабов Урука, существовавшими уже тысячи лет. Для сравнения: если бы США на картах были так же долго, как Урук, во главе Америки сейчас стоял бы примерно шестисотый президент.

Гулять по улицам древних городов, завоеванных Александром, – переживание наверняка захватывающее: вокруг громадные дворцы, просторные сады, орошавшиеся из специально вырытых каналов, величественные каменные здания, украшенные колоннами с резными навершиями в виде грифонов и быков. Сообщества тех городов – живые и сложные, далекие от любого упадка. И все же мир древних греков, покоривший их, превзошел их и интеллектуально, а символом этого мира был его юный вождь – человек, учившийся у самого Аристотеля.

С завоеванием Месопотамии Александром представление о том, что все греческое – лучшее, быстро распространилось по Ближнему Востоку. Дети всегда в авангарде культурного сдвига – они начали учить греческий, запоминать греческие стихи и увлеклись спортивной борьбой. В Персии набрало популярности греческое искусство. Вавилонский жрец Беросс, финикиец Санхуниатон и иудей Иосиф Флавий писали истории своих народов так, чтобы показать совместимость их взглядов с греческими. Даже налоговую систему эллинизировали – начали вести записи сравнительно молодым греческим алфавитом – и на папирусе, а не клинописью на табличках. Однако величайший аспект греческой культуры, который Александр представил миру, никак не связан ни с искусствами, ни с администрированием. Он привнес то, чему научился у Аристотеля напрямую: новый, рациональный подход к познанию мира, потрясающе переворотный для истории человеческой мысли. А Аристотель, в свою очередь, опирался на представления, накопленные несколькими поколениями ученых и философов, поставивших под сомнение старые истины о Вселенной.

В юные годы древней Греции греческое понимание природы не слишком отличалось от месопотамского. Бурную погоду объясняли несварением у Зевса, а если у земледельцев случался неурожай, люди думали, что это гнев богов. Мифа о сотворении мира, утверждавшего, будто Земля – капля в чихе бога сенной лихорадки, может, и не существовало, но он запросто мог появиться: за тысячелетия после изобретения письменности массив записанных людских слов накопил дикую уйму историй о создании мира и о правящих им силах. Объединяло эти истории описание бурлящей Вселенной, созданной непостижимым богом из некой бесформенной пустоты. Само слово «хаос» происходит от греческого «ничто» – по легендам, оно предшествовало рождению Вселенной.

Допустим, перед созданием мира все было хаосом; создав мир, боги греческой мифологии не слишком усердствовали с наведением в нем порядка. Молнии, бури, засухи, наводнения, землетрясения, вулканы, нашествия вредителей, несчастные случаи, болезни – эти и многие другие природные беды сказывались на здоровье и жизни людей. Гнев или попросту беспечность самовлюбленных, коварных и капризных богов виделись причиной роковых событий, и вели боги себя, как слоны в посудной лавке, где посуда – люди.

Такова древняя теория создания мира, передававшаяся в Греции из поколения в поколение, пока ее примерно в 700 году до н. э. не записали Гомер и Гесиод, через столетие или чуть позже после того, как в греческой культуре укоренилась письменность. С тех пор этот миф стал неотъемлемой частью греческого образования и общепринятой истиной для многих поколений мыслителей.

Для нас, живущих в современном обществе и пользующихся сокровищами долгой истории научной мысли, трудно понять, как можно было вообще так представлять себе природу. Видение природного устройства и порядка кажется нам столь же очевидным, сколь им – власть богов над всем. Ныне наши повседневные дела рассчитаны количественно и расписаны по временной сетке, по часам и минутам. Наши земли расчерчены долготами и широтами, в наших адресах – имена улиц и номера домов. В наши дни, если рынок падает на три пункта, специальный умник объяснит нам, почему это происходит, – дескать, падение связано с беспокойством об инфляции, например. На самом деле, скажет другой эксперт, падение обусловлено событиями в Китае, а третий, вероятно, припишет биржевые неурядицы необычайной солнечной активности, но, как бы то ни было, любые объяснения должны быть построены на причинах и следствиях.

Мы требуем от своего мира причинности и порядка, поскольку эти представления – часть нашей культуры, нашего сознания. Но, в отличие от нас, древние не располагали математической и научной традицией, и потому понятийный аппарат современной науки – представление о точных численных предсказаниях, уверенность, что повторяемый в одних и тех же условиях эксперимент должен приводить к одинаковым результатам, что время есть ось координат, вдоль которой разворачиваются события, – им было трудно и понимать, и принимать. Древним природа виделась мятежной, и поверить в строгие физические законы было для них такой же дикостью, как для нас – байки об их свирепых и капризных богах (или, возможно, как дорогие нашим сердцам теории будут видеться историкам, которые станут изучать их тысячу лет спустя).

С чего природе быть предсказуемой и объяснимой в понятиях, доступных человеческому интеллекту? Альберт Эйнштейн, человек, которого не удивило бы, обнаружь он, что пространственно-временной континуум свернут в крендель с солью, поразился куда более простому факту: в природе есть порядок. Эйнштейн писал, что можно «ожидать от мира хаотичности, невозможности постичь умом». Однако далее он писал, что, несмотря на его ожидания, «во Вселенной непостижимее всего то, что она постижима».

Скотина не понимает, какие силы удерживают ее на земле, вороны ничего не знают об аэродинамике, позволяющей им летать. Слова Эйнштейна выражают важнейшее и исключительно человеческое наблюдение: миром правит порядок, а законы, по которым этот порядок устроен, необязательно объяснять мифологически. Их можно понять, и у людей есть способность, присущая на планете Земля лишь им одним: разбираться в чертежах Природы. У такого понимания есть глубинные следствия: если мы в силах постичь устройство Вселенной, это знание можно применить, чтобы понять, каково же наше место в ней, а еще можно управлять природой и разрабатывать продукты и приемы, улучшающие нашу жизнь.

Новый рациональный подход к природе зародился в VI веке до н. э. у группы революционных мыслителей, живших на просторах Древней Греции – на берегах Эгейского моря, обширного средиземноморского залива, отделяющего современную Грецию от Турции. За несколько столетий до Аристотеля, в ту же эру, когда Будда подарил новую философскую традицию Индии, а Конфуций – Китаю, те первые греческие философы произвели во взглядах на Вселенную смену парадигм: они стали воспринимать мироздание упорядоченным, а не случайным, как Космос, а не как Хаос. Трудно переоценить масштаб этого прорыва или же до какой степени эта смена представлений сформировала человеческое сознание – с тех пор и доныне.

Места, породившие тех радикальных мыслителей, – волшебные земли виноградников, фиговых рощ, оливковых деревьев и процветающих мегаполисов. Эти города размещались в устьях рек и морских заливов, в конце дорог, ведших вглубь материка. Согласно Геродоту – райские места, где «воздух и погода прекраснейшие на всем белом свете». Назывались они Ионией.

Греки основали множество городов-государств на территориях, принадлежащих современной материковой Греции и южной Италии, но то были провинции, а центром греческой цивилизации служила турецкая Иония, всего в нескольких сотнях миль от Гёбекли-Тепе и Чатал-Гуюка. В авангарде греческого просвещения – греческий город Милет, расположенный на берегах залива Латмус, что открывало Милету доступ к Эгейскому морю и, следовательно, к Средиземноморью в целом.

По Геродоту, на стыке второго и первого тысячелетий до н. э. Милет был современным селением, обитали в нем карийцы – народ, происходящий от минойцев. Тогда, в 1000-х годах до н. э., воины из Афин и окрестностей захватили те места. К 600 году до н. э. новый Милет сделался своего рода древним Нью-Йорком и со всей Греции привлек бедных, работящих беженцев, искавших лучшей жизни.

За несколько веков население Милета возросло до ста тысяч человек, и город сделался средоточием великого богатства и роскоши – одним из богатейших ионийских городов и уж точно самым богатым во всем греческом мире. Милетские рыбаки ловили в Эгейском море окуня, барабульку и моллюсков. Плодородные почвы родили кукурузу и фиги – единственные известные грекам плоды, которые можно было хранить сколько угодно, а в садах произрастали оливы – и в пищу, и на отжим: оливковое масло для древних греков было не только едой, но и мылом, и топливом. Более того, доступ к морю сделал Милет важным торговым центром. Кудель, лес, железо, серебро и другие товары свозили с десятков колоний, основанных жителями Милета аж до самого Египта, а для заморской продажи искусные ремесленники изготавливали посуду, мебель и изящные шерстяные изделия.

Но Милет был не просто перекрестком для обмена товарами – здесь обменивались и мыслями. Представители десятков разбросанных культур встречались здесь и разговаривали, да и сами милетцы много странствовали и узнавали о многих чужедальних наречиях и культурах. Вот так, покуда жители города спорили о ценах на соленую рыбу, встречались традиции, сталкивались суеверия, и возникала открытость к новым методам мышления, рождалась культура новаций, но в особенности, что важнее всего, – желание ставить под сомнение привычную мудрость. Кроме того, богатство Милета обеспечило некоторым его жителям досуги, а досуги порождают свободу уделять время размышлениям о вопросах нашего существования. Такое стечение многих благоприятных обстоятельств сделало Милет великосветским космополитическим раем и центром интеллектуальных усилий, и возникло идеальное стечение всех мыслимых обстоятельств, необходимых для революции мысли.

В таком благоденствии – сначала в самом Милете, а потом и в Ионии в целом – сложилась группа мыслителей, начавших сомневаться в религиозных и мифологических объяснениях природы, передававшихся тысячелетиями из поколения в поколение. Эти люди стали Коперниками и Галилеями своего времени, отцами и философии, и науки.

Первым из них, по мнению Аристотеля, был человек по имени Фалес, родившийся около 624 года до н. э. Многие греческие философы, насколько нам известно, жили в бедности. Разумеется, если бы древние времена хоть чем-то походили на наши, даже знаменитый философ жил бы в большем достатке, найдя работу получше – торгуя оливками у дороги, к примеру. Однако, исходя из писаного о Фалесе, он был исключением: ушлый богатый торговец, он вполне обеспечивал себя и свои досуги, которые посвящал размышлениям. Говорят, однажды он сделал состояние, монополизировав отжим масла и взявшись драть с людей запредельные деньги на этот продукт – сам себе ОПЕК, ни дать, ни взять. А еще он, похоже, был плотно втянут в городскую политику, а милетского тирана Фрасибула близко знал лично.

Фалес тратил свое состояние на путешествия. В Египте он обнаружил, что, хотя египтяне знали на практике, как строить пирамиды, им не хватало понимания, как измерить их высоту. Как мы уже поняли, тем не менее, они разработали новый набор математических правил, применявшихся для определения площадей земли и дальнейшего исчисления налогов. Фалес приспособил эти египетские подходы к геометрии для расчета высоты пирамид, а также показал, как, применяя эти расчеты, можно определить путь кораблей на море. Это принесло ему в Египте немалую славу.

Вернувшись в Грецию, Фалес привез с собой египетскую математику и подарил ей греческое имя. Однако в руках Фалеса геометрия стала не просто инструментом измерений и расчетов – она превратилась в собрание теорем, связанных друг с другом логическим рассуждением. Он первым доказал геометрические истины, а не просто констатировал те или иные состоятельные наблюдения; великий геометр Евклид позднее включил некоторые теоремы Фалеса в свои «Начала». И все же, какими бы впечатляющими ни были математические прозрения Фалеса, его подлинная заявка на величие – в подходе к объяснению явлений физического мира.

Природа, с точки зрения Фалеса, – не предмет мифологии, она живет по принципам науки, с помощью которых можно объяснять и предсказывать все явления, которые прежде полагали вмешательством свыше. Считается, что он первым понял причину затмений – и первым из греков выдвинул гипотезу, что луна светит отраженным светом солнца.

Даже заблуждаясь, Фалес являл замечательную самобытность мышления. Взять, к примеру, его объяснение землетрясений. Во времена Фалеса думали, будто они возникают, когда бог Посейдон раздражается и ударяет в землю своим трезубцем. Мнение Фалеса казалось его современникам странным – он считал, что землетрясения никак с богами не связаны. Его объяснение не совпадает с теми, которые дают мои коллеги-сейсмологи в Калтехе: он полагал, что мир есть полусфера, плавающая в беспредельном водном пространстве, и потому землетрясения возникают от плеска воды. Тем не менее взгляд Фалеса революционен по своим последствиям: милетец попытался истолковать землетрясения как следствие природного процесса и применил эмпирические и логические доводы в поддержку своей гипотезы. Вероятно, важнее всего в этом способность Фалеса сосредоточиться в первую очередь на вопросе, почему вообще возникают землетрясения.

В 1903 году поэт Райнер Мария Рильке дал одному студенту совет, и к науке он применим так же, как и к поэзии: «Имейте терпение, памятуя о том, что в Вашем сердце еще не все решено, и полюбите даже Ваши сомнения»¹. Величайший навык в науке (а также, зачастую, и в бизнесе) – способность задать точный вопрос, и Фалес практически изобрел сам подход задавания научных вопросов. Куда бы ни упал его взгляд, включая небеса, Фалес видел явления, нуждавшиеся в объяснении, и чутье подсказывало ему, что о явлениях надо размышлять, и это рано или поздно прольет свет на фундаментальные силы и законы природы. Он задавался вопросами не только о землетрясениях, но и о размерах и форме Земли, датах солнцестояний и связи Земли с Солнцем и Луной – эти же вопросы две тысячи лет спустя привели Исаака Ньютона к великому открытию силы тяготения и законов движения.

Воздавая должное этому радикальному разрыву с прошлым, совершенному Фалесом, Аристотель именовал Фалеса и позднейших ионийских мыслителей первыми физикои, или физиками – к этой общности с гордостью отношусь и я сам, к ней же причислял себя и Аристотель. Понятие же происходит от греческого «физис», что означает «природа», этим словом Аристотель решил обозначать тех, кто искал явлениям естественные объяснения – в отличие от теологои, или теологов, склонных к сверхъестественным объяснениям.

К членам другой радикальной группы мыслителей Аристотель питал меньше восторгов – те для описания природы применяли математику. Это нововведение принадлежит мыслителю из поколения, следовавшего за Фалесом, и жил он неподалеку, на эгейском острове Самос.

Кое-кто из нас, чтобы разбираться с тем, как работает Вселенная, ходит на работу. Есть и такие, кто даже алгебру не освоил. Во дни Фалеса люди из первой категории одновременно относились и ко второй: алгебра, какой ее знаем мы, да и большая часть математики еще не были изобретены.

Для современного ученого понимание природы без применения уравнений равносильно попытке понять чувства вашего спутника жизни по двум словам: «Все нормально». Математика – словарь науки, метод изложения теорий. Мы, ученые, может, не всегда ловки в речах, когда дело доходит до мыслей о личном, зато навострились излагать свои теории при помощи математики. Язык математики позволяет науке погружаться в теорию с большей глубиной и точностью, нежели бытовой язык, поскольку в математическом языке есть встроенные правила рассуждения и логики, помогающие расширить описываемый смысл, раскрыть его и озвучить подчас неожиданными способами.

Поэты отображают свои наблюдения посредством языка, физики – с помощью математики. Поэт дописывает стихотворение, и на этом его труд завершен. А вот когда физик излагает математическое «стихотворение», его работа лишь начинается. Применяя правила и теоремы математики, физик обязан извлечь из своей поэзии новые уроки природы, каких и сам не представлял, когда составлял «стихотворение». Мысли в уравнениях не только воплощаются – уравнения дают увидеть следствия мыслей, но добыть их может лишь тот, кому достанет умения и настойчивости. То есть язык математики упрощает выражение физических принципов, проявляет взаимоотношения между ними и направляет человеческие рассуждения о них.

Однако в начале VI века до н. э. этого никто не знал. Люди еще не догадались, что математика может помочь нам понять жизнь природы. Первым подсказал нам, что математику можно применять как язык научных идей, Пифагор (ок. 570 – ок. 490 до н. э.), отец греческой математики, изобретатель понятия «философия», проклятие учеников средних школ по всему миру, которым приходится отвлечься от общения в телефоне и разобраться, что означает a² + b² = c².

Имя Пифагора в древние времена ассоциировалось не только с гением, но было окружено еще и магическим и религиозным ореолом. На него смотрели как на Эйнштейна, если б тот был не только физиком, но еще и Папой Римским. О жизни Пифагора нам многое известно от позднейших авторов – и из нескольких биографий. К первым столетиям после Христа сказания о Пифагоре сделались сомнительными и подпорченными низменными религиозными и политическими мотивами, из-за которых писавшие о нем авторы исказили Пифагоровы представления и преувеличили его место в истории.

Но одно, похоже, все-таки правда: Пифагор вырос на Самосе, через залив от Милета. Все его древние биографы сходятся и в том, что где-то между восемнадцатью и двадцатью годами Пифагор навещал Фалеса, который к тому времени был очень стар и при смерти. Осознавая, что гениальность его изрядно поблекла, Фалес, говорят, извинился за слабость ума. Однако, что бы там Фалес ни рассказал Пифагору, тот покинул милетца потрясенный. Многие годы спустя его заставали время от времени дома одного, за пением славословий своему покойному учителю.

Подобно Фалесу, Пифагор много странствовал, возможно – в Египет, Вавилон и Финикию. Он покинул Самос в сорок лет, сочтя жизнь на острове под властью деспота Поликрата невыносимой, и поселился в Кротоне, что на территории современной южной Италии. Там он привлек множество последователей. И там же, похоже, его постигло озарение о математическом порядке физического мира.

Никто не знает, как именно возник язык, но я себе всегда представлял некоего пещерного человека – вот он ушиб палец и нечаянно вскрикнул «ай!», а кто-то рядом подумал: «Какой свежий способ выражать чувства!», – и вскоре все уже разговаривали. Зарождение языка науки тоже покрыто тайной, однако о нем мы знаем хотя бы из легенд.

По легенде, Пифагор, проходя однажды мимо кузни, услышал, как звенят молоты кузнецов, и заметил, что есть у тонов звона разных молотов, бивших по металлу, некоторый упорядоченный рисунок. Пифагор вбежал в кузню и принялся сам пробовать стучать разными молотами – и заметил, что разница в тоне зависела не от силы удара и не от точной формы молота, а от размера его или, в той же мере, от веса.

Пифагор вернулся домой и продолжил экспериментировать, однако теперь не с молотами, а со струнами разной длины и натяжения. Он, как всякий греческий юнец, был обучен музыке, особенно – игре на флейте и лире. Греческие музыкальные инструменты того времени были плодом догадок, проб и чутья. Однако в своих экспериментах Пифагор вроде как открыл математический закон, которому подчиняются струнные инструменты, и его можно применять для определения точного соотношения между длиной музыкальной струны и тоном ее звучания.

Ныне мы бы описали это Пифагорово соотношение так: частота тона обратно пропорциональна длине струны. Предположим, задетая струна производит такую-то ноту. Прижмем струну посередине – и выйдет звук на октаву выше, то есть удвоенной частоты. Прижмем струну на четверти длины, и тон сделается еще на октаву выше – в четыре раза более высокой частоты по сравнению с исходной.

Пифагор действительно открыл это соотношение? Никто не знает, в какой мере легенды о Пифагоре – правда. К примеру, он, возможно, не доказывал «теорему Пифагора», доканывающую школьников, – есть предположение, что первым ее доказал кто-то из учеников Пифагора, однако сама формула уже была известна многие века. Так или иначе, подлинный вклад Пифагора – не в выводе тех или иных конкретных законов, а в развитии представления о мироздании, устроенном согласно численным соотношениям, а влиятелен Пифагор был не благодаря открытиям математических взаимосвязей в природе, а своими восторгами по их поводу. Классицист Карл Хаффмен писал: важность Пифагора – «в почестях, которые он воздал числам, в том, что он изъял их из сферы торговли и указал на связь между поведением чисел и вещей».

Фалес говорил, что природа следует строгим правилам, Пифагор пошел еще дальше – он утверждал, что природа следует математическим правилам. Он проповедовал математический закон как фундаментальную истину о Вселенной. Числа, по вере Пифагора, – суть действительности.

Пифагоровы представления сильно повлияли на позднейших греческих мыслителей, в особенности на Платона, а также на ученых и философов по всей Европе. Однако из всех греческих рыцарей разума, из всех греческих ученых, веривших, что Вселенную можно постичь рациональным осмыслением, для будущего развития науки самым влиятельным оказался не Фалес, предложивший этот подход, и не Пифагор, привнесший в него математику, и даже не Платон, а, скорее, ученик Платона, позднее наставлявший Александра Великого, – Аристотель.

Аристотель (384–322 до н. э.) родился в Стагире, городке в северо-восточной Греции; отец его был личным врачом деда Александра Великого, царя Аминты III.

В юные годы Аристотель осиротел, и в семнадцать лет его отправили в Афины, учиться в Академии у Платона. Благодаря Платону слово «академия» стало означать место обучения, однако в те времена так назывался просто городской публичный сад на задворках Афин, где среди деревьев любили собираться вокруг Платона его ученики. Аристотель остался там на двадцать лет.

В 347 году до н. э. Платона не стало, и Аристотель покинул Академию, а через несколько лет стал учителем Александра. Неясно, почему царь Филипп II назначил его наставником своему сыну – у Аристотеля еще не сложилось репутации. Однако назначение в учители наследнику престола Македонии показалось Аристотелю, скорее всего, хорошей мыслью. Платили ему изрядно, достались и другие блага, когда Александр отправился завоевывать Персию и заметную часть остального мира. Но после того, как Александр принял царствование, Аристотель, в те поры почти пятидесятилетний, вернулся в Афины, где за следующие тринадцать лет создал почти все, что сделало его знаменитым. С Александром они больше не виделись.

Наука, которой учил Аристотель, – не вполне то же самое, что он выучил у Платона. Арис

тотель был примерным учеником Академии, но Платонова сосредоточенность на математике ему никогда не нравилась. Сам он предпочитал пристальное наблюдение за природой, а не абстрактные законы, что очень отличается и от науки Платона, и от научной практики наших дней.

Аристотель с Платоном (слева), с фрески Рафаэля

Учась в старших классах, я любил химию и физику. Видя, как увлечен я этими дисциплинами, отец как-то раз попросил меня объяснить их ему. Сам он происходил из бедной еврейской семьи, которая могла себе позволить отправить его лишь в местную религиозную школу, и отец получил образование, сосредоточенное на теориях шабата, а не науки, и поскольку дальше седьмого класса продвинуться ему не пришлось, такая задача была мне по плечу.

Я начал наши с ним занятия со слов, что физика – это, в основном, исследование одного: изменения. Мой отец задумался на миг, а затем хмыкнул. «Ничего ты об изменениях не знаешь, – сказал он. – Ты слишком юн и перемен никогда не нюхал». Я возразил, что, конечно же, я перемены переживал, но он ответил мне старым еврейским присловьем – из тех, которые либо глубокие, либо дурацкие, в зависимости от вашей терпимости к старым еврейским присловьям. «Есть перемены, – сказал он, – а есть перемены».

Я отмахнулся от этого афоризма так, как это свойственно лишь подросткам. В физике, сказал я, нет перемен и перемен, есть только ИЗМЕНЕНИЕ. Можно даже сказать, что ключевой вклад Исаака Ньютона в создание физики в том виде, в котором она известна нам, – создание единого математического подхода, с помощью которого можно описать любые изменения, какие есть в природе. Аристотелева физика, родившаяся в Афинах за две тысячи лет до Ньютона, коренится в гораздо более интуитивном и менее математическом подходе к пониманию мира, и я подумал, что отцу он будет доступнее. И вот, в надежде, что смогу найти нечто более простое в объяснении, я принялся читать об Аристотелевых представлениях о переменах. Приложив немало усилий, я узнал, что, хоть Аристотель и говорил на греческом и ни слова в своей жизни не произнес на идише, верил он, по сути, вот во что: «Есть перемены, а есть перемены».

В версии моего отца второе произнесение слова «перемены» выходило зловещим, и он имел в виду перемены той насильственной разновидности, какие он сам пережил со вторжением нацистов. Это различение между простыми, или же естественными переменами, с одной стороны, и насильственными переменами – с другой, есть то же, какое проводил и Аристотель: он верил, что все преображения, наблюдаемые в природе, можно разделить на естественные и насильственные.

В теории мира по Аристотелю естественные перемены происходили из самого предмета. Иными словами, причина природных изменений неотторжима от природы или свойств предмета. Рассмотрим, к примеру, изменение, которое мы именуем движением, – перемену положения физического тела в пространстве. Аристотель верил, что все сделано из разных сочетаний четырех первоэлементов – земли, воздуха, огня и воды, и в каждом есть встроенная склонность к движению. Камни падают на землю, а дождь – в океаны потому, что, согласно Аристотелю, земля и океан – естественные места упокоения этих субстанций. Чтобы камень полетел вверх, необходимо внешнее вмешательство, а вот падая, он следует прирожденной склонности и выполняет «естественное» движение.

В современной физике не требуется никакой причины, чтобы предмет покоился или находился в равномерном прямолинейном движении – с постоянной скоростью в одном и том же направлении. Сходно и в физике Аристотеля: нет нужды объяснять, почему предметы производят естественное движение, то есть почему предметы, составленные из элементов земли и воды, падают, а из воздуха и огня – возносятся. Такой анализ отражает наблюдаемое в окружающем мире, где воздушные пузырьки в воде движутся вверх, пламя – с виду – рвется ввысь, тяжелые предметы падают, океаны и моря покоятся на земле, а над всем нависает атмосфера.

Для Аристотеля движение было одним из многих естественных процессов, подобно росту, распаду, брожению, и все они управлялись одними и теми же законами. Он рассматривал природные перемены во всем их многообразии – горение полена, старение человека, полет птицы, падение желудя – как воплощение внутреннего присущего им потенциала. Природные перемены, в Аристотелевой системе взглядов, как раз и несут нас по жизни изо дня в день. От этих перемен мы и бровью не ведем – мы принимаем их как должное.

Однако иногда естественный ход событий нарушается, и движение, или же перемена, рождена чем-то внешним. Это происходит, когда камень бросают в воздух, когда виноградные лозы вырывают из земли, а кур забивают ради мяса, или же когда вы теряете работу или континент прибирают к рукам нацисты. Такие изменения Аристотель называл «насильственными».

При насильственном изменении, согласно Аристотелю, предмет меняется или движется вопреки своей природе. Аристотель пытался понять причину таких изменений и подобрал для нее название – «сила».

Как и в Аристотелевых представлениях о естественных переменах, взгляд его на перемены насильственные хорошо согласуется с тем, что мы наблюдаем в природе: твердая материя, например, устремляется вниз сама по себе, а вот заставить ее двигаться куда угодно еще – вверх или в стороны – требует приложения сил, или усилий.

Такой анализ изменения примечателен тем, что, хотя Аристотель наблюдал те же природные явления, что и все прочие великие ученые его времени, он, в отличие от остальных, засучил рукава и запечатлел свои наблюдения неслыханно подробно и энциклопедически – наблюдения перемен и в жизнях людей, и в природе. Пытаясь разобраться, что было общего у различных видов изменений, он изучал причины несчастных случаев, политическую динамику, буйволов, перевозящих тяжелые грузы, рост зародышей цыплят, извержения вулканов, метаморфозы дельты Нила, природу солнечного света, подъем тепла, движение планет, испарение воды, пищеварение у животных со множеством желудков, плавление и горение разных субстанций. Он вскрывал самых разных зверей, иногда сильно после их срока годности, а если кому-то рядом не нравилась вонь, Аристотель лишь презрительно усмехался.

Аристотель назвал свою попытку создать систематическую опись перемен «Физикой» – и тем объявил, что наследует Фалесу. Охват его физики широк, она включает в себя и живое, и неодушевленное, а также явления небесные и земные. Ныне различными категориями изменения занимаются целые отдельные направления науки – собственно физика, астрономия, климатология, биология, эмбриология, социология и так далее. Аристотель, на самом деле, был плодовитым автором – настоящим человеком-Википедией. Среди его исследований есть детальнейшие труды, когда-либо составленные человеком, у которого никогда не диагностировали невроз навязчивых состояний. Согласно античным записям, Аристотель подарил человечеству 170 исследовательских работ, примерно треть дошла до наших дней. Среди них «Метеорология», «Метафизика», «Этика», «Политика», «Риторика», «Поэтика», «О небесах», «О творении и разрушении», «О душе», «О памяти», «О сне и бессоннице», «О сновидениях», «О предсказательстве», «Долголетие», «Юность и зрелость», «Об истории и частях животных» и так далее.

Пока его бывший ученик Александр покорял Азию, Аристотель вернулся в Афины и основал школу, которую назвал Лицеем. Там, прогуливаясь по улице или по саду, он наставлял своих учеников в постигнутом им за годы. Однако, хоть и был Аристотель великолепным учителем и блистательным – и плодовитым – наблюдателем за природой, его подход к знанию сильно отличался от того, который мы сейчас называем наукой.

По словам философа Бертрана Расселла, Аристотель «первым начал писать, как преподаватель… как профессиональный учитель, а не вдохновленный пророк». Расселл говорил, что Аристотель – это Платон, «разбавленный здравым смыслом». Аристотель эту черту и впрямь высоко ценил. Как и большинство из нас. Благодаря здравому смыслу мы не отвечаем на письма добрых людей из Нигерии, обещающих нам в ответ на присланные им нынче тысячу наших долларов сто миллиардов завтра. Однако, оценивая представления Аристотеля и зная то, что нам известно в наши дни, можно сказать, что именно в приверженности Аристотеля привычным взглядам состоит величайшая разница между сегодняшним и Аристотелевым подходами к науке – и в ней же один из величайших недостатков его физики. Бытовую логику сбрасывать со счетов нельзя, и все же частенько требуется именно логика не бытовая.

Чтобы чего-то добиваться в науке, часто требуется преодолевать то, что историк Дэниэл Бурстин называл «тиранией здравого смысла». Здравый смысл, к примеру, подсказывает: если толкнуть предмет, он начнет перемещаться, затем замедлит движение и остановится. Однако, чтобы воспринять законы движения, необходимо глянуть за пределы очевидного, как это удалось Ньютону, и представить, как двигался бы предмет в теоретическом мире, где нет трения. Аналогично, чтобы понять суть механизма трения, нужно суметь прозреть фасад материального мира насквозь, «увидеть» устройство предметов как состоящих из ненаблюдаемых глазом атомов, – такое представление сформулировали Левкипп и Демокрит за век до Аристотеля, но он его не принял.

Аристотель также выказывал большую приверженность общему мнению, учреждениям и взглядам своего времени. Он писал: «То, во что все верят, – истинно». А маловерам говорил: «Разрушающий эту веру вряд ли найдет что-либо убедительнее». Живой пример доверия Аристотеля распространенным истинам – и того, как это искажало его видение, – вымученное суждение, что рабство, которое принимали и он, и большинство его сограждан, есть врожденное природное свойство физического мира. Применяя подобный довод, до странности напоминающий его труды по физике, Аристотель заявлял, что «во всех предметах, входящих в состав сложного целого, сделанного из частей… проявляется различие между управляющими и подчиненными элементами. Такая двойственность существует среди живых существ, но не в них одних; она происходит из устройства Вселенной». Из-за этой двойственности, утверждал Аристотель, есть люди по природе своей свободные, а есть такие, кто по природе – рабы.

Современных ученых и других новаторов часто представляют чудаками и оригиналами. Думаю, в этом стереотипе есть доля истины. Знавал я одного преподавателя физики, который ежедневно составлял себе обед из соусов и приправ, предложенных в столовой бесплатно. Майонез – источник жиров, кетчуп был ему растительной составляющей, соленые крекеры – углеводной. Другой мой приятель обожал мясные закуски, а хлеб терпеть не мог и в ресторанах запросто заказывал на обед сиротливую горку салями, которую потреблял с ножом и вилкой, будто отбивную.

Традиционное мышление – не лучший подход для ученого, да и для кого угодно, желающего придумать что-то новое, хоть нетрадиционные взгляды иногда стоя т вам отношения окружающих. Однако мы еще не раз убедимся, что наука – естественный враг предубеждений и власти авторитетов, включая даже авторитеты внутри научного сообщества. Революционные прорывы требуют готовности воспротивиться тому, во что верят все, и заменить старые взгляды на убедительные новые. Вообще, есть одна самая заметная преграда на пути прогресса на протяжении всей истории науки и человеческой мысли в целом – чрезмерная приверженность взглядам прошлого (да и настоящего). И потому, если бы я нанимал людей на творческую работу, я бы остерегался избытка здравомыслия, а вот чудаковатости записывал бы в колонку плюсов и следил бы, чтоб на столе с соусами и приправами всегда было всего вдоволь.

Еще одно важное противоречие между подходом Аристотеля и тем, который сформировался в науке позднее: первый – качественный, второй – количественный. Современная физика, даже в простейшем школьном виде, – количественная. Ученики, изучающие физику на базовом уровне, знают, что автомобиль, движущийся со скоростью шестьдесят миль в час, ежесекундно преодолевает восемьдесят восемь футов. Они знают, что, если уронить яблоко, его скорость каждую секунду падения будет возрастать на двадцать две мили в час. Они производят математические вычисления – например, сила, с которой ваша спина воздействует на спинку кресла, когда вы в него плюхаетесь, на долю секунды может составлять тысячи фунтов. В физике Аристотеля и близко ничего такого не было. Напротив, он шумно жаловался на философов, пытавшихся превратить философию в математику.

Во дни Аристотеля любая попытка сделать из натурфилософии количественные исследования была, конечно, затруднена состоянием знания в древней Греции. У Аристотеля не было ни секундомера, ни часов с секундной стрелкой, не сталкивался он и с представлением событий в понятиях их точной продолжительности. Кроме того, сферы алгебры и арифметики, потребные для обращения с подобными данными, развились не больше, чем во времена Фалеса. Как мы уже говорили, знаки плюса, минуса и равенства еще не были изобретены, не существовало и системы чисел или же представления о «милях в час». Однако в XIII веке и после ученые чего-то добились в количественной физике благодаря инструментам и математике ненамного сложнее античных, и потому это не единственные препятствия науке уравнений, измерений и численных предсказаний. Важнее тут другое: Аристотеля, как и всех прочих, попросту не интересовали количественные описания.

Даже изучая движение, Аристотель анализировал его исключительно качественно. Например, представления о скорости у него были довольно смутные: «некоторые предметы движутся далее прочих за одно и то же время». В наше время это утверждение смахивает на записку из печенья с предсказаниями, но во времена Аристотеля люди считали его достаточно точным. Обладая лишь качественными представлениями о скорости они располагали туманнейшими соображениями об ускорении, то есть об изменении скорости или направления движения, а мы учим этому детей в средней школе. С учетом таких фундаментальных различий, отправься кто-нибудь на машине времени и дай Аристотелю текст по Ньютоновой физике, античному ученому он был бы понятен в той же мере, что и книга рецептов приготовления пасты в микроволновке. Он не только не смог бы понять, что Ньютон имел в виду под «силой» или «ускорением», – ему было бы на это начхать.

Аристотеля в процессе его пристальных наблюдений интересовало движение и другие разновидности перемен, происходивших с неким результатом. Он понимал движение, к примеру, не как нечто измеримое, а как явление, в чьем назначении можно было разобраться. Лошадь тянет повозку, чтобы та перемещалась по дороге; коза бродит в поисках еды; мышь убегает, чтобы ее не слопали; кролики портят крольчих, чтобы получилось больше разных кроликов.

Аристотель считал, что Вселенная – единая громадная экосистема, созданная для гармоничного существования. Во всем, на что смотрел, он видел цель. Дождь идет, потому что растениям для роста нужна влага. Растения растут, чтобы животным было что съесть. Виноградные косточки превращаются в лозы, а яйца – в кур, чтобы реализовать потенциал, заложенный в эти косточки и яйца. С незапамятных времен люди всегда приходили к понимаю мира, проецируя на него собственные переживания. И потому в Древней Греции естественнее всего было оценивать предназначение событий физического мира, нежели пытаться объяснить их математическими законами, сформулированными Пифагором и его последователями.

Мы вновь видим, до чего важна для науки постановка вопроса. Даже если бы Аристотель воспринял Пифагоров взгляд на природу как подчиняющуюся количественным законам, он все равно упустил бы главное, поскольку был попросту менее заинтересован в количественных особенностях законов, чем в том, почему предметы им следуют. Что заставляет струну музыкального инструмента или падающий камень вести себя с численно выраженным постоянством? Вот что увлекало Аристотеля, и именно в этом состоит главная разобщенность его философии и того, как занимаются наукой в наши дни: то, что Аристотель воспринимал в природе как предназначение, нынешняя наука таковым не воспринимает.

Это свойство Аристотелева образа мыслей – тяга к поиску предназначения – мощно повлияло на дальнейшее развитие человеческой мысли. Оно сблизит с Аристотелем многих христианских философов, однако затормозит научный прогресс почти на две тысячи лет, поскольку совершенно несовместимо с великими принципами науки, направляющими наши современные исследования. Когда сталкиваются два бильярдных шара, дальнейшие события определяются законами, которые предложил Ньютон, а не вселенским предначертанием.

Наука родилась от фундаментального человеческого стремления познавать наш мир и его смыслы, и потому не удивительно, что жажда предназначения, двигавшая Аристотелем, близка многим и поныне. Представление, что «у всего происходящего есть причина», может утешать стремящихся понять природную катастрофу или иную трагедию. И что, по мнению науки, Вселенной не руководит никакая судьба, может создать о науке впечатление как о холодной и бездушной.

Но есть и другой способ смотреть на это – и мне он знаком благодаря моему отцу. Когда бы мы ни касались темы предназначения, мой отец часто ссылался не на доставшийся ему удел, а на один случай, который произошел с моей матерью до их знакомства, когда ей было всего семнадцать. Нацисты заняли ее город, и один их них, по неведомым для мамы причинам, приказал нескольким десяткам евреев, включая мою маму, встать в ряд на колени в снег. После чего он прошел вдоль всего ряда, останавливаясь каждые несколько шагов и стреляя своим пленникам в голову. Будь это частью божественного или природного великого замысла, мой отец не желал бы иметь с Богом ничего общего. Такие люди, как мой отец, находят облегчение в мысли, что наши жизни, какими бы трагическими или восхитительными ни были, суть результат тех же самых безучастных законов, из-за которых взрываются звезды, и что они, хороши ли, плохи ли, – в конечном счете дар, чудо, какое различимо в безжизненных уравнениях, правящих миром.

Хотя взгляды Аристотеля преобладали в представлениях о естественном мире вплоть до Ньютонова века, за годы нашлось множество наблюдателей, усомнившихся в Аристотелевых теориях. Возьмем, к примеру, мысль о том, что все предметы, не находящиеся в своем природном движении, станут перемещаться лишь под действием внешней силы. Аристотель сам понял, что тогда встает вопрос: что движет стрелой, копьем или любым другим снарядом после начального воздействия? Его объяснение: поскольку природа «не терпит» пустоты, частицы воздуха мчатся вслед снаряду после начального воздействия и толкают его дальше. Японцы, похоже, успешно применили этот взгляд – таким манером они запихивают пассажиров в вагоны токийского метро, – однако даже сам Аристотель не очень загорелся своей теорией. Ее слабость сделалась еще очевиднее в XIV веке, когда повсеместное применение пушек показало абсурдность представления, что частицы воздуха, мчащиеся позади тяжелых пушечных ядер, толкают их по траектории.

Важно и другое: солдат, стрелявших из пушек, нимало не заботило, частицами воздуха ли приводятся в движения ядра, или же крошечными невидимыми нимфами. Интересовала их траектория движения снарядов и, особенно остро, совпадает ли конечная точка этой траектории с головами их врагов. Эта разница иллюстрирует, какова пропасть между Аристотелем и теми, кто позднее станет называть себя учеными: вопросы вроде траектории снаряда, то есть его скорости и положения в пространстве в разных временных точках движения, Аристотелю виделись несущественными. Однако, если требуется применить законы физики для предсказаний исходов событий, эти вопросы становятся ключевыми. И поэтому науки, постепенно вытеснившие Аристотелеву физику, как раз позволяют, среди прочего, рассчитывать траекторию полета ядра и предоставляют количественные подробности процессов, происходящих в мире, – описывают измеримые силы, скорости и ускорения, а не цели или философские причины этих процессов.

Аристотель знал, что физика его несовершенна. Он писал: «Мой – лишь первый шаг и потому малый, хоть и предпринят ценой многих дум и тяжким трудом. На него следует смотреть как на первый шаг и не судить строго. Вы, мои читатели или же слушатели моих лекций, если думаете, что сделал я, сколько можно по справедливости ожидать от начинателя… признае́те то, чего я добился, и простите то, что я оставил довершить другим». Здесь Аристотель произносит вслух то, что чувствовало большинство гениев физики в дальнейшем. Мы считаем их, ньютонов и эйнштейнов, всезнающими, уверенными в своем видении – или даже высокомерными. Но мы еще убедимся, что они, подобно Аристотелю, многого не понимали и, как Аристотель, знали об этом.

Аристотель умер в 322 году до н. э., в шестьдесят два, судя по всему – от болезни желудка. За год до этого он вернулся в Афины, где после смерти его бывшего ученика Александра свергли про-македонское правительство. Хотя Аристотель провел двадцать лет в Академии Платона, он всегда считал себя в Афинах чужаком. Об этом городе он писал: «Что годится для гражданина, для чужака – нет; трудно остаться». Но Александр умер, и вопрос с пребыванием в Афинах встал остро: всем, связанным с Македонией, грозили возможные притеснения, и Аристотель знал, что политически мотивированная казнь Сократа создала прецедент применения цикуты как философского аргумента. Аристотель всегда был глубоким мыслителем и понял, что лучше стать беженцем, чем мучеником. Своему решению он дал возвышенное обоснование – не дать афинянам погрешить «против философии», однако решение это, как и подход Аристотеля к жизни в целом, было очень практичным.

После смерти Аристотеля его взгляды из поколения в поколение передавали ученики Лицея и комментаторы его работ. Теории его, вместе с традицией обучения в целом, в Раннем Средневековье временно отошли в небытие, но вновь обрели звучание во время Позднего Средневековья – среди арабских философов, от которых о них узнали западные книжники. В несколько видоизмененном варианте его представления наконец стали официальной философией Римской Католической Церкви. Вот так все последующие девятнадцать столетий изучать природу означало изучать Аристотеля.

Мы разобрались, как наш биологический вид развил мозг для того, чтобы задавать вопросы, а также склонность их задавать, а заодно и инструментарий – письменность, математику и понятие о законах – с помощью которого можно подступаться к ответам. Благодаря грекам, научившись применять разум к рассуждению о мироздании, мы достигли берегов достославного нового мира науки. Однако то было лишь начало великого приключения-исследования, что ждало нас впереди.