David Laserna - Гюйгенс Волновая теория света. В погоне за лучом

Среди прочих изобретений Стевина больше всего его современников поразило наземное средство передвижения с парусом, которое оставляло далеко позади любую лошадь, идущую галопом. Сам же Стевин больше гордился своим анализом равновесия тел на наклонной плоскости. Он придумал остроумное доказательство, расположив цепь с одинаковыми шарами вокруг треугольного клина. Шары должны были достичь равновесия, так как в противоположном случае они катились бы без остановки, представляя собой вечный двигатель. Поскольку число шаров пропорционально длине наклонной плоскости, то пропорциональной должна быть и общая масса, которая давит на нее. Стевин заключил, что два тела, связанные веревкой, расположенные на разных уровнях, достигнут равновесия, когда их веса станут пропорциональны длине наклонной плоскости. Существует мнение, что Галилей никогда не сбрасывал с Пизанской башни два шара из разных материалов: один — из дуба, другой — из свинца, а эта легенда появилась после эксперимента, проведенного Стевином, взобравшимся на колокольню церкви в Делфте. Чтобы опровергнуть тезис Аристотеля о том, что скорость падения объектов пропорциональна их весу, он бросил вниз два свинцовых шара, один из которых был в десять раз тяжелее другого. Шары коснулись земли почти одновременно.

На обложке трактата De Beghinselen der Weeghconst («Начала статики») изображена цепочка из шаров.

Но едва ему исполнилось восемь лет, как тон отцовских заметок изменился: Христиан начал делать потрясающие успехи. Поскольку Константин постоянно пребывал в поиске талантов для двора, он чувствовал себя обязанным передать сыновьям любовь к поэзии. Однако воспитание Христиана в этой области прервалось, едва мальчику исполнилось 14, — после этого Константин не мог добиться от сына ни одного стихотворения на латыни — «ни приказами, ни обещаниями, ни упреками». Христиану надоело читать Вергилия наизусть, его больше привлекала математика. Первыми учителями мальчика были преподаватели богословия или начинающие поэты. Все они чувствовали себя неуютно, сталкиваясь с его страстью к конструированию различных механизмов. Один из воспитателей предупреждал Константина о возможных рисках этого увлечения:

«Христиан [...] увлекается игрушками, которые он сам и создает, маленькими сооружениями или механизмами. Вне всякого сомнения, они свидетельствуют о его большом уме, но совершенно неуместны. Сударь, ведь Вы бы не хотели, чтобы Ваш сын стал ремесленником. Республика, с самого его рождения возложившая на него такие высокие надежды, желает, чтобы он последовал примеру отца и посвятил себя дипломатии».

Мальчик не доставлял никаких хлопот, когда его оставляли в покое, но резко сопротивлялся любым попыткам заставить его заниматься чем-то, что не вызывало его интереса. Когда Христиану исполнилось 15 лет, отец смирился со склонностями сына и решил не тушить горящий в нем огонь, а поддерживать его. Константин нанял прекрасного педагога Яна Стампиоэна, который уже был известен как преподаватель и математик: он давал уроки сыну Фредерика-Генриха Оранского и бросил публичный вызов Декарту, предложив тому решить геометрическую задачу, а затем раскритиковав решение. Стампиоэн составил для Христиана обширный список книг, куда входили работы Птолемея, Коперника, Стевина, Браге, Кеплера и того же Декарта. Он не только познакомил своего ученика с научными открытиями, но и посоветовал ему всегда делать собственные выводы, а не принимать на веру чужие умозаключения. Этому совету Гюйгенс последовал буквально. Константин с уважением относился к научным изысканиям сына, но ни на шаг не отошел от плана воспитания из него идеального придворного. Еще до поступления в университет юноша знал риторику, умел фехтовать, играл на лютне, виоле и клавесине, ездил верхом, охотился, пел, танцевал, катался на коньках и рисовал. Кроме родного языка, он прекрасно говорил на греческом, латыни, итальянском, французском, а также, что еще более важно, владел искусством беседы и умел вести себя как настоящий аристократ.

Расцвет физики и математики в Нидерландах был тесно связан с военной инженерией. Развитие науки вызывало гнев церковных властей, но в то же время интриговало аристократов-протестантов. Первопроходцы в искусстве механики, такие как Симон Стевин, были также опытными фортификаторами. Все они следовали примеру Леонардо да Винчи и Галилео Галилея, которые стучались в двери властителей и меценатов, продавая им плоды своих размышлений, имевшие военное применение. В 1600 году штатгальтер Мориц Оранский, старший брат Фредерика-Генриха, поручил Стевину создать инженерное училище в Лейдене — символично, что оно разместилось в монастыре, опустевшем после протестантской Реформации. В основу учебной программы Стевин положил математику.

В 17 лет Христиан поехал в Лейден, чтобы записаться в университет. Вместе с отцом они нашли компромисс, учитывающий интересы обоих: юноша каждый день за одно занятие по математике должен был посещать два занятия по юриспруденции. Математику в Лейдене преподавал Франс ван Схотен (1615-1660) — скорее исследователь, чем теоретик, он обладал удивительным педагогическим талантом и умел объяснить последние научные открытия лучше, чем это сделали бы их авторы. Ван Схотен издал работы Виета и Ферма, которые до этого существовали только в рукописных вариантах. Однако он не ограничивался обычной публикацией книг, но обогащал издания своими комментариями и многостраничными приложениями, которые восполняли пробелы авторов и облегчали понимание их идей. Особенно сильно ван Схотен восхищался Декартом, поэтому открыл широкой публике не только работы, но и облик философа, став автором одного из немногих его портретов. Как учитель, он сыграл важнейшую роль в создании физико-математической школы, принесшей важные плоды. Ван Схотен руководил исследованиями своих учеников и часто публиковал их работы в приложениях к издаваемым книгам. Одна из самых известных, Exercitationes mathematicae («Математические этюды»), завершалась трактатом по теории вероятностей De ratiociniis in ludo aleae («О расчетах в азартной игре»). Exercitationes были одним из текстов, которые Ньютон читал в студенческие годы в Кембридже.

По прошествии двух лет Константин вырвал сына из его математического рая в Лейдене: Христиан должен был стать пешкой в шахматной партии, на кону которой стояла политическая карьера его отца. После смерти Фредерика-Генриха Оранского власть перешла к его сыну Вильгельму, и двору требовалась свежая кровь. Чтобы завоевать расположение нового штатгальтера, Константин отправил троих старших сыновей в Бреду, в колледж Collegium Auriacum, ректор которого, Андре Риве, до этого был учителем Вильгельма. Обстановка в Бреде отличалась от лейденской атмосферы, и братья Гюйгенсы боролись со скукой по-своему. Обычно студенты приходили на занятия с оружием, и однажды между младшим братом Христиана, Лодевейком, и его пьяным сокурсником завязалась драка. Ректор сделал им внушение, и возмущенный Константин забрал сыновей из колледжа.