Знание-сила, 2014 №07

Главный вывод Кювье прост и поразителен для непосвященных: древняя Европа по разнообразию флоры и фауны была подобна нынешним тропикам! Значит ли это, что Европа тогда лежала в земных тропиках? Или что повсюду на Земле тогда были тропики? Находят же китобои уголь на полярном Шпицбергене!

Кювье предложил этому странному факту простое объяснение: древняя история Земли была чередованием благодатных эпох и климатических катастроф, разрушавших древние биосферы. Все, как в старой Франции! Здесь за два века до Революции бушевала Реформация, а еще на два века раньше — Столетняя война. Еще раньше были Крестовые походы; до них — вторжения мусульман, а перед ними — чехарда языческих варваров. Если человеческая история многократно прерывалась катастрофами, то чего иного ждать от истории жизни на Земле?

Многие геологи и биологи согласны с этим выводом Кювье. Но он поднимает другой вопрос: как восстанавливалось разнообразие жизни на Земле после очередной катастрофы? Барон Кювье — добрый католик: он готов допустить повторные акты Творения жизни на руинах очередного Потопа. Ведь были в истории Франции чудеса возрождения: как крещение дикаря Хлодвига или призыв Жанны Д’арк, вдохновившей униженных французов на общий подвиг. Почему не быть подобным чудесам в царстве животных и растений?

Кювье оставил сей вопрос без ответа; Ламарк дал такой ответ, который никого не убеждает. Видимо, нельзя понять биологическую историю Земли, не осмыслив ее геологическую биографию. Это начал делать Чарльз Лайель — наследник геологов Смита и Седжвика. Смельчак Лайель обратил особое внимание на осадочные породы, которыми изобилует Земля и которые продолжают накапливаться в ее морях и озерах. Предположим, что темп накопления осадков во все времена был почти одинаков. Каков тогда окажется возраст меловых скал вдоль Ламанша — или угольных залежей Рура, рожденных древними морями и болотами? Это — совсем простой вопрос с вычислимым ответом; но ответ выражается многими миллионами лет — и это фантастическое число вносит разлад в умы геологов и биологов. Не помогут ли им физики?

За эту острую проблему скоро возьмутся два молодых студента: немец Герман Гельмгольц и британец Вильям Томсон. Опираясь на азы термодинамики (их только что сформулировал Сади Карно) и на сохранение полной энергии — тепловой и механической — эти дерзкие физики попробуют оценить срок горения Солнца и остывания Земли — если оба эти тела нагреваются химическими либо гравитационными печками. Результат расчетов поразит многих ученых: космическим телам на разогрев или остывание нужны десятки либо сотни миллионов лет! Пусть-ка биологи и палеонтологи заполнят этот огромный срок детальным расписанием эволюции живых существ на матушке Земле!

Не ведая о грядущих чудесах, юный натуралист Чарльз Дарвин упоенно изучает гигантские кладбища древних зверей в пустынях Патагонии — пока его корабль «Бигль» упорно картирует сложные рифы и течения вдоль южной оконечности Америки. Матерые геологи Седжвик и Лайель послали молодого Дарвина на край света, чтобы сопоставить скальную летопись Южной Америки и ее древних зверей с тем, что уже стало известно в Европе. Чтобы юный британский «космонавт» — достойный преемник старого Гумбольдта — не терял связи с родиной, Лайель успевает посылать ему с оказией очередные тома своих «Принципов Геологии». Как бы он хотел назвать их «Новыми Математическими Принципами Природы» — вслед за книгой Ньютона! Увы — ньютонова точность расчетов в геологии и географии пока недостижима, а хорошие математики увлечены другими проблемами.

Незаметно для большинства участников гонки фундаментальная математика навсегда отделилась от фундаментальной физики. Они просто изучают разные миры, со своими законами — и пересекаются в работе не больше, чем зоологи с ботаниками. Вдобавок сильно различаются математические школы — не по национальному признаку, а по кругу любимых объектов и методов работы отца-основателя. Для большей части Европы таким предком является здравствующий патриарх — Гаусс. Но его дети и внуки поразительно разошлись уже в первых поколениях. Николай Лобачевский в далекой от Геттингена Казани избрал полем боя Геометрию; но в ней он действует скорее как алгебраист и логик — в погоне за идеальной системой аксиом. Такой, где бы генетические основы плоскости, всюду выпуклой сферы и всюду вогнутой псевдосферы (которую еще никто не видел целиком) различались лишь в одной аксиоме о параллельных прямых. Какая из этих аксиом воплотилась в звездном мире? Этот вопрос ректор Лобачевский охотно передал своему другу Ивану Симонову: ведь тот уже наблюдал южные звезды у берегов Антарктиды!

В Берлине и Париже у Гаусса уже выросли (и увы, уже погибли!) другие нечаянные дети: норвежец Нильс Абель и француз Эварист Галуа. Оба они работали как алгебраисты, выясняя симметрии ансамбля всех корней уравнения-многочлена. Они заметили то, чего не заметил Кардано два века назад: уравнение разрешимо в радикалах, только если допустимые перестановки его корней составляют нормальную подгруппу среди всех перестановок. Если число корней больше, чем 4, то бывают неразрешимые уравнения: их группы симметрий встречались еще старику Лагранжу, но он их недооценил.

Как восхитился стареющий Гаусс успехами юных удальцов! Ведь они, дерзко вскочив ему на плечи, разобрались в симметриях того многомерного кристалла из алгебраических полей, который Гаусс придумал в свои 23 года — чтобы понять недостижимость вершин правильного семиугольника циркулем и линейкой. Теперь молодые смельчаки объяснили недостижимость многих корней многочленов с помощью радикальных формул — в духе Виета и Кардано. А Гаусс даже не успел их поздравить с победой, пригласить к себе в Геттинген: Абеля убил туберкулез, Галуа погиб на дуэли. Хорошо, что хоть Лобачевский — хозяин жизни в далекой Казани: там ему никто не мешает быть самим собою в науке и в жизни. Как и Петеру Дирихле в Берлине, где он нашел себя после учебы у старика Фурье в Париже — рядом с Нильсом Абелем. Не пора ли пригласить Дирихле в Геттинген — на роль будущего преемника Гаусса? Ведь пока здесь не вырос ни один новый гений! Не дала Гауссу природа учительского дара — какой был у Эйлера и у братьев Бернулли…

Лобачевского Гаусс боится похвалить открыто и точно. Ибо стоит ему признать возможность многих разных геометрий — как под перьями полузнаек появится много разных алгебр, много уродливых анализов. И пропадет у простого читателя вера в святость божественной геометрии, основанная на 20 веках изучения Евклида! Тогда вся математика будет выглядеть произвольной игрой в слова, без строгого смысла — наподобие философских дискуссий, которые смолоду вызывали у Гаусса лишь презрение к невеждам. Как мог Эйлер участвовать в этой болтовне — и сохранить здравое научное воображение? Этого Гауссу не понять. Ему ближе позиция Коши в Париже: тот старается открыть принципы анализа функций, начиная с аксиом действительных чисел. Ветер ему в паруса! Надо бы и своих студентов навострить на эту проблему…