Владимир Кессельман - На кого упало яблоко
А что же Галилей? До него дошли вести о «голландской трубе», в начале 1609 года он купил ее у Янсена и, очевидно, разобравшись в устройстве, усовершенствовал. Новое устройство получилось сильнее прежнего — трехкратным. Оно представляло собой свинцовую трубу с двумя линзами — ровными с одной стороны, но внешняя была выпуклой, а ближняя — вогнутой. И, что очень важно, именно Галилей изобрел такую важнейшую деталь телескопа, как укрепленный штатив, в котором труба удерживалась в нужном положении. Ведь малейшее смещение не давало возможности удержать изображение в поле зрения прибора. Позднее из какого штатива развилась современная монтировка, позволяющая доворачивать телескоп, чтобы компенсировать движение Земли. Галилей, как он сам говорил, сразу понял, что основным элементом зрительной трубы должны быть два оптических стекла: одно выпуклое, другое вогнутое. Ученый начал шлифовать стекла, экспериментировать с ними и через некоторое время достиг успеха. Но, даже став опытным шлифовщиком, Галилей получал лишь одно пригодное для дальнейшей работы стекло на шестьдесят негодных. Через месяц после первого успеха ученый сделал подзорную трубу с десятикратным увеличением.
Название «телескоп» (даль копить, далеко) появилось чуть позже. Его предложил в 1611 году греческий математик Джованни Демизиани для одного из инструментов Галилея, показанного на банкете в Академии деи Линчеи. Галилей демонстрировал изобретение венецианцам на крепостной башне Святого Марка. Зрители были потрясены: через трубу они видели корабли, плывущие в море, задолго до того, как могли различить их невооруженным глазом. Галилей подарил трубу Венецианской республике. Великий герцог Тосканский Козимо II назначил ему пенсию как своему математику и философу, его пожизненно утвердили в должности профессора Падуанского университета, определив жалованье в 1000 скудо. В то время примерно столько же получали профессора медицины.
Но демонстрации прибора не самое главное, не это сделало трубу телескопом в том смысле, в каком мы понимаем это слово: астрономический прибор. Именно Галилей первым направил свою трубу не на лагерь испанских войск под Делфтом, не на корабли гёзов у Антверпена, а на Луну, Венеру, Юпитер, звезды… Постоянно совершенствуя ее и улучшая линзы, Галилей в конце концов добился 30-кратного увеличения — предельно возможного для технического устройства такой конструкции. Только теперь стали возможны астрономические наблюдения. Это случилось в конце 1609 года.
«Чтобы взглянуть в телескоп, — писал историк А. Х. Горфункель, — нужно было быть не только гениальным ученым, но ученым нового толка. Увидеть то, что увидел Галилей (и поверить своим глазам), мог только ученый, свободный от власти традиций и авторитета, с иным представлением о человеческом достоинстве, об индивидуальном праве на истину, добытую своими руками и своим умом, а не полученную из Божественного откровения и освященного веками текста». В 1612 году в Италии формируется антигалилеевская лига: его уличают в плагиате… Делла Порта[21] оспаривает название трубы по имени Галилея (то есть и в Италии он не был первым!).
Но и это еще не вся история. На изобретение телескопа претендовал и третий изобретатель, некто Якоб Мециус из городка Алмкар, что на севере Нидерландов. Вот что пишет Декарт в своей «Диоптрике»: «К стыду истории наших наук столь замечательное изобретение было впервые сделано чисто опытным путем и притом благодаря случаю. Около тридцати лет тому назад Яков Мециус, „человек, никогда не изучавший наук“, но любивший устраивать зеркала и зажигательные стекла, имея для этого различной формы линзы, вздумал посмотреть через комбинацию выпуклого и вогнутого стекла, а затем так удачно установил их на двух концах трубы, что совершенно неожиданно получил первую зрительную трубу»[22].
Так кто же изобрел телескоп? В 1655 году французский врач Пьер Борель опубликовал книгу «Об истинном изобретателе телескопа». В ней приводились засвидетельствованные в судебном порядке слова Яна Янсена из города Мидделбурга в Голландии. Он сообщал, что его отец, Захариус Янсен, изобрел микроскоп и короткую зрительную трубу еще в 1590 году, а Липпершей и Мециус сделали свои копии, пользуясь этой трубой как образцом. Обвинения Янсена трудно проверить, тем более что выдвинуты они были, когда обвиняемые уже умерли.
Галилей же узнал о бинокле Липпершея, отправленном в Париж Генриху IV, в мае — июне 1609 года от Жака Боведера (Якова Бальдовера), своего корреспондента. Боведер предположил, что этот инструмент может быть полезен в астрономических исследованиях.
3 марта 1655 года городской совет Мидделбурга провел расследование по вопросу приоритета изобретения телескопа. Ни Янсена, ни Липпершея к этому времени давно не было в живых. Два свидетеля, один из которых сын Янсена, подтвердили, что Янсен был изобретателем первого телескопа, в то время как три других свидетеля указали на приоритет Липпершея. Кроме того, совет установил, что первые телескопы начали изготовлять в Мидделбурге около 1605 года и в скором времени их уже делали многие мастера. Тот факт, что Липпершею было отказано в лицензии, означал, скорее всего, что в это время существовало достаточно много производителей.
Большинство исследователей, учитывая занятия Янсена фальшивомонетничеством, склонны все-таки считать изобретателем телескопа Липпершея. В 2008 году Нидерланды отпраздновали 400-летие изобретения телескопа, причем честь изобретения была поделена между Янсеном и Липпершеем.
Галилей тоже не получил патент, но исторически сложилось так, что именно с его именем связывают изобретение телескопа, а имя Липпершея, скорее всего, даже не упоминается в школьных учебниках.
Часы раздора
Наш следующий герой — Христиан Гюйгенс[23] — был непосредственным преемником Галилея в науке. По словам Лагранжа, Гюйгенсу «было суждено усовершенствовать и развить важнейшие открытия Галилея».
Христиан Гюйгенс фон Цюйлихен (1629–1695), сын голландского дворянина Константина Гюйгенса, родился 14 апреля 1629 года. «Таланты, дворянство и богатство были, по-видимому, наследственными в семействе Христиана Гюйгенса», — писал один из его биографов.
Его дед был литератор и сановник, отец — тайный советник принцев Оранских, математик, поэт. Верная служба своим государям не закрепощала их талантов, и казалось, Христиану предопределена та же, для многих завидная судьба. Он учился арифметике и латыни, музыке и стихосложению. Генрих Бруно, его учитель, не мог нарадоваться своим четырнадцатилетним воспитанником: «Я признаюсь, что Христиана надо назвать чудом среди мальчиков. Он развертывает свои способности в области механики и конструкций, делает машины. Искусный мастер, он самостоятельно шлифует оптические стекла, совершенствует трубу, с помощью которой позднее совершит свои астрономические открытия»[24].
Окончив университет, Гюйгенс становится украшением свиты графа Нассауского. Он сознавал свои способности и стремился использовать их в полной мере. «Единственное развлечение, которое Гюйгенс позволял себе… — писал о нем один из современников, — состояло в том, что он в промежутках занимался физикой. То, что для обыкновенного человека было утомительным занятием, для Гюйгенса было развлечением». В 1663 году Гюйгенс был избран членом Лондонского королевского общества. В 1665 году, по приглашению Кольбера, он поселился в Париже и в следующем году стал членом только что организованной Парижской академии наук. Пятнадцать лет он проработал при дворе Людовика XIV, и это были пятнадцать лет блестящих математических и физических исследований. Одно из важнейших изобретений Гюйгенса — часы с маятником, появившиеся в 1656 году. На их циферблате была только одна стрелка — часовая. В этих часах гиря поворачивала колесо, и его вращение передавалось верхнему — храповидному колесу. Маятник проходил между зубьями вилки, и при каждом качании вилка заставляла поворачивать то вправо, то влево стержень с двумя пластинками. Эти пластинки были расположены так, что поочередно упирались то в один, то в другой зубец храповидного колеса.
Гюйгенс запатентовал свое изобретение 16 июля 1657 года и описал его в небольшом сочинении, опубликованном в 1658 году. Он писал о своих часах французскому королю Людовику XIV: «Мои автоматы, поставленные в ваших апартаментах, не только поражают вас всякий день правильным указанием времени, но они годны, как я надеялся с самого начала, для определения на море долготы места»[25]. Задачей создания и совершенствования часов, прежде всего маятниковых, Христиан Гюйгенс занимался почти сорок лет: с 1656 по 1693 год. Немецкий физик А. Зоммерфельд назвал Гюйгенса «гениальнейшим часовым мастером всех времен»[26]. Часы Гюйгенса реально работали и обеспечивали превосходную для его времени точность хода. Вскоре они получили широчайшее распространение по всему миру.
