Владимир Кирсанов - Научная революция XVII века

Елизавета также покровительствовала интеллектуалам, она сама была высокообразованным человеком, знала латынь и греческий, и это не могло не сказаться на привычках и обычаях ее окружения. В частности, она назначила своим придворным врачом Уильяма Гильберта, выдающегося физика, который заложил основы учения о магнетизме. С другой стороны, на период ее правления приходится расцвет национальной литературы, достигший своей вершины в творчестве Кристофера Марло и Уильяма Шекспира. Интерес к истории своей страны, столь характерный для литературы гуманизма, нашел яркое воплощение в исторических хрониках Шекспира, а новый подход к изучению природы — в философских сочинениях Френсиса Бэкона.

Среди английских ученых XVI в. наибольшее влияние на дальнейшее развитие науки оказал Уильям Гильберт. Ф. Розенбергер говорит, что «блестящее тройное созвездие гениальных физиков озаряет начало XVII столетия», имея в виду Гильберта, Галилея и Кеплера.

Уильям Гильберт (1544–1603) родился в Колчестере (в графстве Эссекс на юге Англии) в семье высокопоставленного чиновника. В 14 лет он поступил в Кембриджский университет и Сент-Джон-колледж, где был одним из самых способных студентов: в 16 лет он уже получил первую степень бакалавра,

I в 20-магистра искусств. В 25 лет он становится доктором медицины и полноправным членом колледжа. В 1570 г. он уезжает на три года в Италию, где знакомится с Джован Баттистой Портой, автором первого итальянского трактата по магнетизму, и также с Паоло Сарпи, будущим корреспондентом Галилея; с ними он обсуждает различные физические проблемы, над которыми начал в это время работать. Возвратись в 1573 г. в Лондон, Гильберт становится практикующим врачом, не оставляя своих исследований электрических и магнитных явлений. Как врач он приобретает вскоре известность, его избирают в Королевскую коллегию врачей, а в 1601 г. он назначается придворным врачом Елизаветы I.

В 1600 г. Гильберт публикует результаты своих 18-летних экспериментальных исследований в книге «О магните», оказавшей существенное влияние на многих замечательных ученых, в том числе на Бэкона, Кеплера и Галилея (полное название — «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле». Лондон, 1600). Начинает свою книгу Гильберт нападками на существующую научную традицию совершенно в духе итальянских натурфилософов: «…зачем мне, повторяю, вносить кое-что новое в эту пребывающую в таком смятении республику наук и отдавать эту славную и (ввиду множества заключающихся в ней неведомых до сего времени истин) как бы и новую и поразительную философию на осуждение и растерзание злоречием, либо тем, кто поклялся соблюдать верность чужим мнениям, либо нелепейшим исказителям добрых наук, невежественным ученым, грамматикам, софистам, крикунам и сумасбродной черни? Я, однако, препоручаю эти основания науки о магните — новый род философии — только вам, истинные философы, ищущие знания не только в книгах, но и в самих вещах {13, с.8}

В отличие от Бэкона, для собственного научного творчества которого его высказывания относительно примата экспериментирования в науке остались всего лишь декларациями, Гильберт, одним из первых ввел в практику исследования подлинный физический эксперимент. Анализируя в своей книге действия магнита, он решительно отвергал приписывание ему чудесных и целебных свойств (вроде того, что магнит, натертый чесноком, теряет свою силу, а погруженный затем в кровь молодого козла, вновь ее восстанавливает), равно как и объяснения действительных свойств магнита, основанные на всевозможных фантастических представлениях. Например, Джован Баттиста Порта утверждал, что железная стрелка, потертая об алмаз, приобретает свойства компаса и указывает на север; на это Гильберт возражал: «Мы сами проделали опыт с семьюдесятью пятью алмазами в присутствии многих свидетелей, экспериментируя с рядом железных стержней и кусочков проволоки, обращаясь с ними с предельной тщательностью в то время, как они плавали в воде, помещенные на пробках; но ни разу мне не удалось наблюдать эффект, упомянутый Портой» [13, с. 196]. В другом месте он обрушивается на Кардано, который задается вопросом, почему только железо обладает магнитными свойствами, и отвечает, что «никакой другой металл не является столь холодным, как железо; как будто бы в действительности холод есть причина притяжения или железо много холоднее свинца, который не следует:»а магнитом и не притягивается к нему. Но это пустая трата времени, достойная сожаления, которая ничуть не лучше старушечьих сплетен».

Гильберт не смог дать правильное объяснение причин магнитного действия, но сумел установить множество свойств магнита и впервые строго разграничить магнитные и электрические явления. Примером его замечательного экспериментального таланта является наблюдение, что магнит теряет свое свойство притягивать железо при нагревании последнего, а затем при охлаждении ото свойство восстанавливается.

Основной заслугой Гильберта было его представление о Земле как об огромном магните, с помощью которого он смог с единой точки зрения объяснить многие явления земного магнетизма. Им был изготовлен шарообразный магнит — «террелла», представляющий собой модель Земли как магнита. С помощью терреллы Гильберт показал, как находить магнитные полюсы Земли, используя для этой цели магнитную стрелку: пересечение линий, обозначающих одинаковые направления стрелки, и будут такими полюсами. Из опытов с терреллой он также вывел, что на полюсах стрелка устанавливается перпендикулярно к поверхности, а по мере приближения к Северному полюсу наклон магнитной стрелки увеличивается. Через восемь лет после выхода в свет его книги это было подтверждено полярным путешественником Хадсоном (Гильберт, конечно, не мог предположить, что магнитный и географический полюсы Земли не совпадают, что следовало из измерений Хадсона).

Изучая свойства магнита, Гильберт показал, что в нем невозможно отделить северный полюс от южного, что сколько бы мы не делили продолговатый магнит, его части всегда будут снова магнитами. В процессе обсуждения этого вопроса он заметил также, что южный полюс магнита указывает на север, а северный — на юг, а представление о Земле как о магните позволило ему затем дать объяснение действия компаса.