Стивен Вайнберг - Пояснюючи світ

Робота Бойля з вивчення тиску повітря була описана в 1660 році у творі «Нові фізико-механічні експерименти щодо пружності повітря». У своїх експериментах він використовував удосконалений повітряний насос, який винайшов його асистент Роберт Гук, більше про якого – у розділі 14. Відсмоктуючи повітря з різних посудин, Бойль зумів встановити, що повітря необхідне для поширення звуку, для вогню і для життя. Він виявив, що під час відсмоктування повітря навколо барометра рівень ртуті в ньому падає, додавши потужний аргумент на користь висновку Торрічеллі, що саме тиск повітря відповідає за явища, раніше приписувані неприйняттю природою порожнечі. Використовуючи стовпчик ртуті, щоб варіювати тиск та об’єм повітря у скляній трубці, не впускаючи або не випускаючи повітря й тримаючи температуру постійною, Бойль зумів вивчити співвідношення між тиском та об’ємом. У 1662 році у другому виданні «Нових експериментів» він повідомив, що тиск змінюється разом з об’ємом так, щоб добуток тиску на об’єм залишався незмінним, – правило, нині відоме як закон Бойля-Маріотта.

Навіть експерименти Ґалілея з похилими площинами не ілюструють так добре новий активний стиль експериментальної фізики, як ці експерименти з вивчення тиску повітря. Натурфілософи більше не сподівалися, що природа сама відкриє свої принципи випадковим спостерігачам. Натомість Матінку Природу почали вважати хитрим і підступним супротивником, таємниці якого мають виривати в нього, вигадливо створюючи штучні обставини.

13. Перегляд методу

Ближче до кінця XVI століття вчені кинули Арістотелівській моделі наукового дослідження серйозний виклик. Тоді вважали цілком природним шукати новий підхід до методу збирання достовірних знань про природу. Найбільше своїми спробами сформулювати нові наукові методи прославилися Френсіс Бекон та Рене Декарт. Як на мене, роль цих постатей у науковій революції найбільш переоцінена.

Френсіс Бекон, син Ніколаса Бекона, лорда-хоронителя Малої печатки Англії, народився в 1561 році. Після навчання у Триніті-коледжі Кембриджського університету він був прийнятий до колегії адвокатів, а потім продовжив кар’єру у сфері права, дипломатії та політики. У 1618 році Бекон дослужився до титулу барона Веруламського й лорда-канцлера Англії, а пізніше віконта Сент-Олбанського, але 1621 року його визнали винним у корупції й заборонили указом парламенту обіймати державні посади.

Репутація Бекона в історії науки здебільшого базується на його книжці Novum Organum («Новий органон, або справжні вказівки для тлумачення природи»), опублікованій у 1620 році. У цій книжці Бекон – ані вчений, ані математик – висловив надзвичайно емпіричний погляд на науку, відкидаючи ідеї не лише Арістотеля, але й Птолемея та Коперника. Відкриття, на думку Бекона, варто робити безпосередньо на основі уважного й неупередженого спостереження за природою, а не внаслідок виведення з якихось основоположних принципів. Він також презирливо відгукувався про будь-які дослідження, що не відповідають безпосередній практичній меті. В утопічній новелі «Нова Атлантида» Бекон уявляв собі колективний дослідницький інститут під назвою «Соломонів дім», члени якого присвятили б себе збиранню корисних фактів про природу. Так людина буцімто мала повернути собі владу над природою, втрачену після вигнання з Едему. У 1626 році Бекон помер. Є розповідь про те, що, вірний своїм емпіричним принципам, він став жертвою пневмонії після експериментального дослідження процесу заморожування м’яса.

Бекон та Платон дотримувалися протилежних крайнощів. Звісно, обидві ці крайнощі були помилкові. Прогрес залежить і від спостереження, і від експерименту, що можуть запропонувати загальні принципи, та виведених із цих принципів висновків, які можна перевірити, якщо порівняти їх із новими спостереженнями або експериментами. Пошук знань, що мають практичну цінність, може допомогти обмежити неконтрольовані спекуляції, але пояснення світу має цінність саме собою, навіть якщо воно не веде безпосередньо до чогось корисного. Науковці XVII та XVIII століть могли б побачити в Беконові противагу Платону та Арістотелю, приблизно як якийсь американський політик міг би апелювати до Джефферсона, хоч на нього жодним чином не вплинули якісь слова чи вчинки Джефферсона. Мені важко назвати когось, чия наукова робота справді змінилася на краще завдяки ідеям Бекона. Ґалілею не потрібен був Бекон, щоб підказати йому проводити експерименти, як, гадаю, і Бойлю або Ньютону. За століття до Ґалілея інший флорентієць Леонардо да Вінчі вже проводив експерименти над тілами, що падають, рідинами, що течуть, і багато чим іншим1. Ми знаємо про цю роботу лише з кількох трактатів про живопис та рух рідин, укладених уже після його смерті, а також із нотатників, що час від часу знаходять і досі. Але якщо експерименти Леонардо й не мали впливу на розвиток науки, то хоча б показують, що ідея про експерименти витала в повітрі ще задовго до Бекона.