Наука в георгианской Британии

XVIII столетие в Англии было самым настоящим веком Разума, когда пышно расцвела наука. Труды Адама Смита (1723–1790) и Давида Рикардо (1772–1823), Брука Тейлора (1685–1731), Колина Маклорена (1698–1746), Джозефа Пристли (1733–1804) и других ученых этого периода не утратили своего значения и по сей день.

Шотландец Адам Смит, один из образованнейших людей своего времени, преподавал нравственную философию в университетах Эдинбурга и Глазго. Его главное научное сочинение, «Исследование о природе и причинах богатства народов» (1776), убедительно доказывало, что источником стоимости является труд, а ее мерилом следует считать труд, затраченный на производство товара. Англичанин Давид Рикардо критически развил идеи своего предшественника, показав, что стоимость определяется не только трудом, рабочим временем, необходимым на производство товара, но и стоимостью потребленных средств производства. Если Смит считал, что капиталом является запас, предназначенный для дальнейшего производства, то Рикардо определял капитал как накопленный труд. Рикардо открыл одну из главнейших закономерностей экономики, которую мы сейчас воспринимаем как само собой разумеющееся: понижение заработной платы повышает прибыль, а повышение ее, напротив, прибыль снижает. Свои экономические идеи Рикардо с блеском изложил в книге «Начала политической экономии и налогового обложения» (1817). Смита и Рикардо по праву считают отцами классической политэкономии.

Величайшими математиками эпохи были члены Королевского общества Брук Тейлор и Колин Маклорен, которые внесли важный вклад в область математического анализа. Тейлор вывел общую формулу для разложения функций в степенные ряды («ряды Тейлора»), а Маклорен установил интегральный признак сходимости числовых рядов, он также нашел важную в теории рядов и конечных разностей формулу суммирования. Разумеется, здесь мы приводим лишь самые яркие результаты работ этих ученых.

Уже на самых ранних этапах изучения физики каждый школьник хорошо знает, что беспорядочное движение мелких частиц, взвешенных в жидкости или газе, называется броуновским. Это явление было открыто Робертом Броуном (правильнее – Брауном, 1779–1858) в 1827 г. во время наблюдений с помощью микроскопа взвеси цветочной пыльцы в воде. Однако лишь в начале XX столетия ученые объяснили броуновское движение как одно из проявлений теплового движения атомов и молекул вещества. Броуна нельзя назвать кабинетным ученым: в 1801–1805 годах он участвовал в научной экспедиции в Австралию, путешествовал по Абиссинии, Центральной Африке, побывал на острове Ява и в полярных странах. Им описано более полутора тысяч (!) неизвестных ранее растений.

Броун был близким другом и помощником ботаника Джозефа Бэнкса (1743–1820), бессменного председателя Королевского общества с 1788 по 1820 г. Бэнкс тоже был великим путешественником. В 1766 г. он посетил Лабрадор и Ньюфаундленд – сейчас на карте этого региона можно найти остров и пролив, названные именем ученого, – а в 1768 г. отправился с капитаном Куком в трехлетнее плавание по южным морям, в ходе которого была открыта Австралия. Так Бэнкс стал первым ботаником, удостоившимся чести описать флору нового континента. Отобранные ученым для участия в экспедиции художники под его руководством тщательно зарисовали образцы невиданных растений. Австралийская экспедиция сделала ученого знаменитым. Бэнкс пользовался особым расположением увлекавшегося ботаникой короля Георга III, доверявшего ему в вопросах устройства и расширения ботанического сада в Кью, где находилась любимая резиденция этого монарха.

Поскольку первые три Георга очень любили музыку, надежда обрести коронованных покровителей побуждала переселяться в Англию многих музыкантов. Решил попытать счастья в Британии и сын полкового музыканта, ганноверец Фридрих Вильгельм Гершель (1738–1822). В девятнадцать лет он отправился в Англию, ставшую его второй родиной: даже именоваться Гершель стал на английский манер – Уильямом. Сперва молодой немец работал органистом и учителем музыки в Галифаксе, затем перебрался в фешенебельный Бат. Занятия теорией музыки побудили Гершеля к серьезным математическим штудиям, потом он заинтересовался оптикой и астрономией. Человек со скромным достатком, Гершель не мог купить себе телескоп, но ему хватило знаний, умения и терпения изготовить такой прибор собственными руками. Систематически наблюдая звездное небо, 13 марта 1781 г. Гершель открыл новое светило, которое принял сперва за комету. Вскоре, однако, он убедился, что это планета Солнечной системы, получившая затем название Уран. При ее «крещении» была нарушена традиция называть планеты Солнечной системы именами богов древнеримского пантеона. За свое открытие Гершель удостоился награды Королевского общества и получил должность королевского астронома.

Успех сопутствовал деятельности Гершеля и впредь. Великий астроном открыл спутники Урана Оберон и Титанию, нареченные в честь героев «Сна в летнюю ночь» Шекспира, а также два спутника Сатурна, Мимас и Энцелад. В 1783 г. он обнаружил, что Солнечная система движется в направлении созвездия Геркулеса. Наблюдая ночное небо, Гершель открыл множество туманностей и звездных скоплений, став родоначальником звездной астрономии. Увлечение Уильяма Гершеля астрономией разделяли его брат Александр и сестра Каролина. Александр принимал участие в создании всех построенных его великим братом телескопов – вместе они изготовили несколько десятков таких приборов, бывших нарасхват в связи с интересом к астрономии, проснувшимся после открытия Урана. Каролина Гершель (1750–1848) стала первой в мире женщиной-астрономом и лично открыла 8 комет и 14 туманностей. Она также помогала Уильяму в проведении наблюдений и обработке их результатов, составила каталог открытых им туманностей.

Современником Гершеля был величайший благодетель человечества Эдуард Дженнер (1749–1823), открывший метод предохранения от заболевания оспой. Сын сельского священника из графства Глостер, Дженнер остался круглым сиротой, когда ему было всего пять лет. Ему удалось закончить школу, после чего он поступил учеником к местному хирургу, а в 1770 г. отправился изучать медицину в Лондон. Проведя в столице более трех лет, Дженнер вернулся в родной городок Беркли и приступил к врачебной практике. Одновременно, будучи большим любителем природы, он занимался орнитологией. В частности, Дженнер первым в Англии открыл, что кукушонок, вылупившийся в чужом гнезде, выбрасывает оттуда все другие яйца. Дженнер также писал стихи о птицах.

Проводя много времени в сельской местности, Дженнер обратил внимание на то, что доярки, переболевшие так называемой коровьей оспой, оказывались невосприимчивыми к черной оспе, страшному заболеванию, эпидемии которого уносили десятки тысяч жизней в одной только Англии. Врач предложил прививку против оспы, при которой человека искусственно заражали содержимым оспенных пузырьков на коровьем вымени. Убежденный в своей правоте, 14 мая 1796 г. Дженнер сделал первую публичную прививку восьмилетнему мальчику-добровольцу. Полтора месяца спустя ребенку была привита настоящая оспа, но мальчик не заболел!

Работа Дженнера вызвала критику не только среди духовенства, рассматривавшего эпидемии как Божью кару, но и в медицинских кругах, однако вскоре коллеги были вынуждены признать правильность идеи победителя оспы. Скромный врач из Беркли стал почетным членом многих университетов и академий. В 1808 г. в Лондоне было основано Дженнеровское общество, содействовавшее распространению оспопрививания. Великое открытие принесло Дженнеру не только мировую славу, но и богатство: британский парламент выплатил ему около 30 тыс. фунтов в награду за оказанное человечеству благодеяние.

Открытие Дженнера привело к снижению смертности и, следовательно, росту населения Великобритании. Если в 1701 г. в Лондоне проживало 600 тыс., а в 1801 г. 950 тыс. человек, то к 1851 г. население столицы составляло примерно 2,5 млн. В целом же за первые пятьдесят лет XIX века население страны удвоилось, приблизившись к 22 млн человек.

Дженнер был далеко не единственным медицинским светилом своего времени, хотя открытия других медиков и не имели столь огромного практического значения. Поразительных научных результатов добился, например, врач и физик Томас Юнг (1773–1829), работы которого повлияли на дальнейшее развитие фундаментальной науки. Если Ньютон и его последователи полагали, что свет представляет собой поток мельчайших частиц-корпускул, то Юнг представил его в виде волны. Он также установил, что человеческий глаз способен воспринимать всего три цвета, а все остальные цвета образуются смешением красного, синего и желтого, волны которых имеют разную длину.

Талант Юнга был универсальным. К шестнадцати годам он владел десятью языками. Когда в 1799 г. в Египте был обнаружен знаменитый Розеттский камень с текстами на трех древних языках, Юнг заинтересовался загадочными письменами и параллельно с французским археологом Ж. Ф. Шампольоном предложил свой перевод египетских текстов, хотя и не сумел, в отличие от Шампольона, расшифровать все египетские иероглифы.

Рост продолжительности жизни и стремительное увеличение численности населения внушали многим не оптимизм, а тревогу. Английский экономист Томас Мальтус (1766–1834) в работе «Опыт закона о народонаселении» (1798) предсказывал, что деятельность филантропов, направленная на спасение страждущих, приведет к губительным последствиям. Страна с избыточным населением не сможет прокормить всех, и в конце концов ее постигнет чудовищная катастрофа, причем число ее жертв намного превысит обычный уровень смертности. При всей антигуманности рассуждений Мальтуса его идеи повлияли на стремление некоторых государств к сдерживанию рождаемости. Как правило, самые большие семьи бывали у бедняков, да и большое число детей снижало уровень семейного достатка. Чем богаче семья, тем богаче общество в целом. В 1834 г. английский парламент принял очередную поправку к закону о бедных, в соответствии с которой неспособные прокормить себя и свои семьи принудительно помещались в работные дома, где были вынуждены зарабатывать на свое содержание тяжелым, низкооплачиваемым трудом вроде дробления камней для мощения дорог или расплетанием старых канатов, за который не хотели браться более удачливые свободные люди. Если в работный дом попадала семья, то супруги разлучались, в основном из боязни, что они произведут на свет новых нищих. Дети также содержались отдельно от родителей. Экономическая теория Мальтуса породила поистине позорную практику в обращении с несчастными людьми.