Історія науки XVI століття (Відродження)

Автор тексту: Friedrich Hohenstaufen

Решту авторських статей можна прочитати тут

Добре відомо, що в добу Ренесансу стався справжній прорив у вивченні античної культури. Саме в Італії найраніше склалися нові взірці мистецтва й критичної філології, а в живописі та скульптурі майстри Відродження не лише відновили античні форми, а подекуди й перевершили їх. Однак у галузі природничих наук картина тривалий час виглядала менш очевидною. Попри розвинену мережу університетів, передову медичну традицію та високий рівень освіченості, Італія аж до кінця XIV століття не виглядала беззаперечним лідером європейського природознавства, поступаючись французькій та англійській науковим школам. Від XV століття становище поступово змінюється. Відродження давніх мов і текстів, зростання міської культури, розширення кола освічених людей і тісна взаємодія вченості з художньою та технічною практикою створили в Італії те середовище, в якому природничі науки отримають новий імпульс. Спершу цей зсув міг здаватися не надто помітним: гуманістична культура була передусім звернена до словесності, історії, моралі, риторики та мистецтва, а не до фізико-біологічних наук. Навіть Леонардо да Вінчі був мало відомий як учений і радше цінувався як художник. І все ж, створивши особливе середовище, щільно заселене освіченими людьми, італійський гуманізм підготував ґрунт для подальшого оновлення природознавства. Не випадково вже в XVI столітті Італія перетворюється на один із головних наукових центрів Європи, а її університети стають місцем тяжіння для вчених із Німеччини, Франції, Англії та інших країн.

У цьому відношенні історія науки почасти нагадує історію нових літературних і мистецьких форм. Італія нерідко постає тут як поле для перших експериментів, де насамперед складаються нові взірці, а потім, із різною швидкістю, вони поширюються по решті Європи. Це добре видно на прикладі історії драматургії. Лише наприкінці XVI століття це першенство починає слабшати. Інші країни наздоганяють Італію, а в деяких галузях навіть виходять уперед. І хоча навіть у цей час інші країни, особливо Німеччина, спочатку мають перевагу й навіть утримують паритет у таких науках, як астрономія, зоологія та ботаніка, однак для розуміння європейської науки XVI століття італійський матеріал залишається центральним. Усі статті, що стосуються культурної історії Італії, вже зібрані нами в матеріалі «Історія італійської думки». Безпосередньо цій статті про науку передує матеріал під назвою «Історія науки в Європі V-XV століть». Звісно, обмежуватися однією Італією ми не будемо. Уже в XVI столітті визначні відкриття й великі інтелектуальні зрушення відбуваються в багатьох частинах Європи. І якщо в попередній статті, присвяченій історії науки V–XV століть, ішлося головно про тривале відновлення втраченого античного спадку, то тепер нас цікавитиме момент, коли це відновлення переходить у якісно нову фазу. Цю статтю буде поділено на три частини:

• Перша охоплює період до 1530-х років і присвячена підбиттю підсумків пізньосередньовічного та ранньоренесансного розвитку, коли відновлення античного рівня знання в багатьох галузях стало стійким фактом
• Друга, зосереджена на 1540–1550-х роках, розглядає ті праці та відкриття, які вивели європейську науку на новий рубіж і дали змогу в низці дисциплін не лише засвоїти античну спадщину, а й почати її долати.
• Третя частина, що охоплює приблизно 1560–1610-ті роки, покаже, як передові здобутки цього століття поширювалися Європою, закріплювалися в різних дисциплінах і готували ґрунт для подальшої наукової революції XVII століття, що залишила далеко позаду і античних мудреців, і арабських учених.

У цьому сенсі нам близька концепція Марі Боас Голл, яка запровадила термін «Науковий ренесанс» для позначення періоду, що передував науковій революції. Близька нам і двофазна модель Пітера Діра, який запропонував двофазну модель ранньомодерної науки: науковий ренесанс XV і XVI століть, зосереджений на відновленні природничих знань давніх; і наукова революція XVII століття, коли вчені перейшли від відновлення до інновацій. Нелегко не помітити, що наш поділ збігається з моделлю Діра, хоча рубежем стає радше середина XVI століття. Для зручності викладу кожен із трьох періодів буде далі поділено на тематичні блоки. Йтиметься про математичні та астрофізичні дисципліни, алхіміко-хімічні практики, а також про науки про живий світ — медицину, анатомію, ботаніку й зоологію. Таке поділення, звісно, має сучасний і умовний характер: для самих учених XVI століття межі між цими сферами були куди менш жорсткими. Тому одні й ті самі автори з’являтимуться одразу в кількох частинах і в різних контекстах.

Частина I:
Відновлення давніх знань (кін. XV ст. — 1530 рр.)

Вплив гуманізму на природничі науки в ранній Новий час був двоїстим. З одного боку, як уже йшлося вище, прагнення до відродження античних знань призводить до нової форми догматизму й консерватизму, а подекуди й відвертає видатні уми від науки, приваблюючи їх гуманітарним знанням. З іншого боку, формування такої значної кількості гуманітаріїв сприятиме й різкому стрибкові в розвитку науки після вичікувальної паузи XV століття, коли природничі науки почали гальмувати навіть в Англії та Франції, що досі зберігали лідерство. Важливо й те, що науковий піднесок першої третини XVI століття забезпечувався не лише особистими талантами, а й новим матеріальним середовищем. Друкарські майстерні, університети, майстерні приладів, аптекарські мережі, ботанічні сади та медичні корпорації вперше створили стійку систему накопичення, перевірки й тиражування відомостей. Період до 1530-х років цілком можна вважати звичайним продовженням логіки XV століття, що й далі займалося відновленням давніх знань. 

Новизна першої третини XVI століття полягала не в тому, що нова наука раптово постала з нічого, а в тому, що попередні надбання почали складатися в стійкішу інтелектуальну систему. Нащупавши межі, далі яких не просунутися, вчені здійснили перегрупування своїх сил. Нові вимоги міської культури до інженерів, інтенсифікація воєнної справи під впливом вогнепальної зброї тощо — усе це почалося ще раніше. Єдина різниця полягає в тому, що тепер з’являються окремі особистості, готові публічно кинути виклик давнім (так само, як у гуманітарних науках італійська мова нарешті почала витісняти латину, а окремі автори наважилися не просто повторювати давніх, а змагатися з ними в царині літератури). Минулого разу ми розглянули, як завершення й підсумок усіх здобутків епохи, — Леонардо да Вінчі (1452-1519). Але крім нього побіжно було розглянуто й таких видатних математиків, як П’єро делла Франческа (1415-1492), Лука Пачолі (1445-1517), і цілу плеяду видатних німецьких астрономів, від Регіомонтана (1436-1476) до Андреаса Штоберля (1465-1515). Їхній вплив на раннє XVI століття величезний, а дехто з них навіть жив у цей час. На жаль, іноді доведеться торкатися їх іще раз, але ми намагатимемося більше уваги приділяти вченим, які народилися не раніше 1475 року, тобто тим, хто почав писати свої праці вже цілком у новому столітті. І почнемо ми з математичних наук.

Математика, фізика й астрономія

Завдяки книгодрукуванню, відкриттю Гутенберга близько 1445 року, вже до кінця XV століття добре поширилися основні математичні праці середньовічного періоду. І тепер, усвідомивши всю силу друкарського верстата в справі просвітництва, європейські автори намагаються створювати новий тип книги: не вчений коментар для вузького кола, а посібник, розрахований на навчання й практичне застосування. На межі століть з’являються навчальні книги на кшталт «Behende und hübsche Rechenung» (1489) німця Йоганна Відмана або «Сума арифметики, геометрії, відношень і пропорцій» (1494) італійця Луки Пачолі. Але ця зміна особливо помітна в німецьких землях, де наприкінці XV століття астрономія переживала бурхливий період розквіту. У першій третині XVI століття ця лінія стає куди помітнішою. У стандартизації арифметичного запису важливу роль відіграв Генріх Граматеус (1492-1526), який був одним із перших (хоча його все ж випередив Йоганн Відман, але він не був таким помітним), хто почав використовувати сучасні знаки «+» (плюс) і «−» (мінус) у друкованих книгах з арифметики та алгебри (1518), для позначення надлишку й нестачі ваги товарів у торговельних розрахунках. Кристоф Рудольф (1499-1545), учень Граматеуса, у своєму німецькомовному підручнику з алгебри (1525) закріпив у друкованій культурі знак радикала (√) і взагалі сприяв перетворенню алгебри на зручнішу для вивчення дисципліну. Також він одним із перших почав активно використовувати десяткові дроби, хоча повноцінну систему десяткових дробів пізніше розробить Стевін. У справі просвітництва відзначився й Адам Різе (1492-1559), який став майже «народним» математиком. Тоді розрахунки велися на лічильних дошках (абаках), а він навчив людей рахувати «пером по паперу», використовуючи арабські цифри. Його підручники були настільки популярними й зрозумілими, що в німецькій мові й досі живе фраза «по Адаму Різе» (нім. nach Adam Riese), що означає «абсолютно правильно» або «беззаперечно». У Франції ця ж епоха дає постаті дещо іншого складу. Шарль де Бовель (1479-1553) поєднував математичний інтерес із піфагорейською та гуманістичною спекуляцією. Він став автором першої друкованої праці про циклоїду (криву, яку описує точка на ободі колеса, що котиться), намагаючись використати її для розв’язання давньої задачі квадратури круга. Завдяки праці про зірчасті многогранники його навіть вважають ідейним наступником Томаса Брадвардіна, одного з оксфордських калькуляторів XIV століття. Книги Бовеля характеризуються глибоко піфагорейським підходом: як математичні об’єкти, так і форми тварин знаходять відповідники в регулярних формах геометрії (багатокутники й многогранники, регулярні, опуклі або зірчасті). Він активно вивчав і популяризував теорію магічних квадратів, пропагував фізіогноміку та був фанатом мракобіса Марсіліо Фічіно, що загалом робить Бовеля радше суперечливою постаттю. Втім, завдяки любові до теорій Фічіно, його праця «Книга про мудреця» може вважатися важливою пам’яткою гуманізму, де він описує людину як «центр світу», здатний пізнати все суще. А окрема важливість його постаті полягає в тому, що він справив вплив на філософію Рене Декарта. Усе це можна назвати ще гуманістичною та популяризаторською лінією в розвитку математики.

Поряд із навчальною та спекулятивною математикою швидко розвивалася й її прикладна галузь. Найважливішу роль у цій справі відіграли американські відкриття Христофора Колумба та подальша експансія Іспанії й Португалії, завдяки яким уже до 1500–1507 рр. уявлення європейців про масштаби світу істотно змінилися. Нові маршрути, нові береги й нові помилки старих карт створили потужний попит на астрономічно озброєну географію. Це спричинило швидке вдосконалення астрономічних інструментів і навігаційних процедур, а також перерахунок не лише земних вимірів, а й небесних. Багатьох із тих учених, які зробили тут важливий внесок, ми розглядали в праці про кінець XV століття, і тепер варто знову до них повернутися. Так, Йоганн Вернер (1468–1522) розробив одну з перших картографічних проєкцій (серцеподібна проєкція Вернера) і запропонував метод визначення довготи за допомогою «місячних відстаней». Він зробив певний внесок у тригонометрію і навіть у метеорологію (вважається одним із піонерів регулярних метеоспостережень). Інший автор, ключова постать «Віденської школи» астрономії, Георг Таннштеттер (1482–1535), уславився як укладач точних астрономічних таблиць і календарів, а також був придворним астрономом і медиком імператора Максиміліана I. Окрім математики, він зробив великий внесок у розвиток медичної освіти, але головно Таннштеттер займався тим, що видавав праці відомих математиків Європи XIII–XV ст. Звісно, тут важливий і Йоганн Штёффлер (1452–1531), який виготовляв астролябії, астрономічні годинники та небесні глобуси. Він вів жваве листування з видатними гуманістами, наприклад, з Йоганнесом Рейхліном, для якого виготовив екваторіум і склав гороскопи та натальні карти. Штёффлер відомий тим, що передрік новий «всесвітній потоп» на 1524 рік, що спричинило паніку в Європі. Ідеї Вернера доопрацьовував і продовжував німецький астроном Петер Апіан (1495–1552), автор праці «Космографія» (1524), у якій для визначення географічних довгот він пропонує вимірювати відстань між Місяцем і нерухомими зорями. Апіан іде далі й уперше вказує, що хвости комет обернені в бік, протилежний Сонцю. Крім того, його перу належить розкішно виданий атлас «Astronomicum Caesareum» (1540), для розрахунків якого він використовував вольвели, тобто обертові паперові елементи, що давали змогу обчислювати положення світил і фактично перетворювали книгу на обчислювальний інструмент, «аналоговий комп’ютер» того часу, і в цьому сенсі він нагадує роль античного Антикітерського механізму. Не дивно, що Апіан винайшов і вдосконалив багато математичних та астрономічних приладів, а його праці стали частиною тієї космографічної традиції, на яку орієнтувалися картографи покоління Меркатора. Завершує це коло німецьких математиків-практиків Георг Хартман (1489–1564), славетний майстер із Нюрнберга, який виготовляв найкращі в Європі наукові інструменти: сонячні годинники, астролябії та арміллярні сфери. Завдяки цьому він мав безпосередні контакти майже з усіма передовими вченими Європи. Хартман одним із перших відкрив явище магнітного нахилу, тобто відхилення магнітної стрілки від географічного північного полюса. Це перший значущий розвиток теорії магнетизму від часів П’єтро Перегріно (див. про магнетизм у наступних розділах). І в усіх цих випадках ідеться не про другорядні технічні новації, а про людей, без яких не було б ані точного спостереження, ані надійного вимірювання, ані стійкої передачі обчислювальних навичок.

У Франції подібну роль відігравав молодший сучасник Бовеля — Оронцій Фінеус (1494–1555), перший великий популяризатор математики й астрономії у французькій ученій культурі. Його часто називали «французьким Апіаном». Він обіймав першу в історії країни спеціальну кафедру математики в Колеж де Франс; створював унікальні карти світу (у формі серця) та дерев’яні математичні інструменти. Важливо, що він не просто створював інструменти, а й писав до них популярні посібники. На його картах постає велика Terra Australis — гіпотетична південна земля, яку пізніші інтерпретатори іноді зближували з образом Антарктиди. У Нідерландах, на перехресті німецьких і французьких впливів, особливо важливий Гемма Фризій (1508–1555), учитель славетного Герарда Меркатора. Він дав одне з перших теоретичних обґрунтувань тріангуляції і поставив питання про точне визначення довготи за допомогою годинників (хронометрів), тим самим безпосередньо підвівши математику до завдань геодезії, картографії та морської навігації. До нього карти малювали «на око» за обрисами берегів, а він запропонував будувати їх на основі суворої тригонометричної сітки. Займаючись астрономією та картографією, Фризій перебував у науковому листуванні з Коперником і був одним із перших прихильників геліоцентричної системи світу. 

Це зростання прикладної математики безпосередньо впливало й на астрономію. Ще зберігалося панування птолемеївської традиції, підтриманої середньовічними латинськими та арабськими переробками, а в навчальній сфері величезним авторитетом користувався Сакробоско. Але саме в цей момент стара система починає зазнавати внутрішньої напруги. Чим точнішими ставали таблиці, розрахунки й спостереження, тим виразніше проступали труднощі самої моделі. У цьому сенсі пізня птолемеївська астрономія сама готувала ґрунт для власного перегляду. До кінця 1530-х рр. уже було створено всю інфраструктуру для здійснення наступного кроку: вчителі, таблиці, спостерігачі, прилади, друковані книги. Для астрономії в Італії найважливішою постаттю буде сучасник Леонардо, астроном Доменіко Марія Новара (1454–1504), який працював у Болонському університеті. Він не був якимось аж надто проривним астрономом, хоча на той час вважався доволі добрим у своїй сфері. У чистій науці він пройшов непогану школу Регіомонтана й Луки Пачолі, щоправда у філософії він неоплатонік із традиції Фічіно, що загалом показує його як доволі недалеку людину. Головно Доменіко уславився як учитель і друг Миколая Коперника. Саме через таких людей пізньосередньовічна обчислювальна астрономія передавалася наступному поколінню, вже готовому до радикальніших висновків.

Якщо в астрономії до 1530-х років наростала напруга, і Коперник у цей час лише-но намацує ґрунт для публікації своїх сміливих ідей, то в алгебрі вже починається справжній прорив. Його ключова постать — Сципіон дель Ферро (1465-1526), який уперше знайшов загальний спосіб розв’язання кубічних рівнянь виду x³+ax=b (так званий «неповний» випадок). Відкриття дель Ферро справило грандіозне враження на весь науковий світ. Уперше вчений Нової Європи розв’язав задачу, що багато століть не піддавалася найкращим математикам давньої Греції та країн ісламу. Але оскільки він тримав свої праці в таємниці, а згодом на подібні розв’язки претендували знамениті італійські математики Тарталья і Кардано, це відкриття поклало початок тривалій суперечці про першенство у відкритті. Власне, другою найважливішою математичною постаттю епохи став цей самий учений-самоучка Нікколо Тарталья (1499-1557). 1535 року Тарталья отримав виклик на змагання вчених від учня самого дель Ферро — Антоніо Фіоре. Готуючись до поєдинку, Тарталья за кілька днів знайшов спосіб розв’язання рівняння третього степеня. Розв’язавши за дві години всі запропоновані йому задачі, він переконливо виграв змагання. Але авторитет Тартальї сильно зменшився після конфлікту з Кардано через першенство в методі та подальшої поразки в поєдинку його учневі Феррарі (1548). Останні роки він займався перекладами Архімеда й Евкліда італійською мовою. Але Тарталья важливий не лише алгеброю. Не варто забувати і про зв’язок математики з військовою інженерією, навігацією та фортифікацією. Практичні потреби війни штовхали математику в бік практичного застосування. Тож не дивно, що в книзі «Нова наука» (La Nuova Scientia) Тарталья застосував математичний підхід до балістики, намагаючись розрахувати траєкторію польоту гарматного ядра. Ще одним із нововведень Тартальї в науці стало викладення своїх теорій у формі, що нагадує діалоги Платона, чим згодом скористається, зокрема, і Галілей.

Але це були перші кроки в новій фізиці; повноцінно вона буде представлена лише до середини століття. Леонардо і Тарталья були унікальними поодинокими випадками, бо загалом фізика перебувала на рівні розвитку ще далекого XIV століття. У 1490-1520 роках праці Бурідана й оксфордських калькуляторів і далі активно перевидавалися та вважалися передовими зразками науки. Фізика намагається далі працювати в контексті теорії імпетусу, і завдяки цим середньовічним авторам почали чіткіше розрізняти поняття «вага» і «кількість матерії» (маса), що було критично важливо для майбутньої динаміки, і що є заслугою середньовічного схоласта Егідія Римського. Ця традиція дійшла свого завершення саме в 1530-ті роки, наприкінці цього підготовчого періоду, а її найяскравішим представником став іспанець Домінго де Сото (1494-1560), який, утім, належить уже до наступного покоління. У своїх коментарях до Арістотеля (1545 р.) він першим в історії чітко визначив вільне падіння тіл як «рівномірно-нерівномірний» рух. По суті, він описав те, що нині ми називаємо рівноприскореним рухом. За 80 років до Галілея де Сото стверджував, що швидкість падаючого тіла зростає пропорційно часові. До нього фізики (зокрема й сам Арістотель) вважали, що швидкість залежить від ваги або пройденої відстані. Отже, він застосував абстрактні математичні розрахунки «оксфордських калькуляторів» XIV століття до реального фізичного явища — гравітації.

Хоча він залишався в межах схоластики й не проводив експериментів у сучасному розумінні цього слова, його ідеї стали найважливішим логічним містком від середньовічної філософії до класичної механіки. Головним нововведенням усього цього періоду було не стільки відкриття нових законів, скільки математизація фізики. Учений почали вірити, що рух можна описати числами, а не лише словами Арістотеля. Учений перестали шукати «чому» предмет падає (пошук мети/причини за Арістотелем) і почали описувати «як» він це робить. Але хоча вони «вичавили максимум» із середньовічної теорії імпетусу, перш ніж вона остаточно поступилася місцем інерції, якісно вони все ще перебували десь поруч із рівнем Бурідана.

Хімія

У галузі хімічного знання перша третина XVI століття була часом, коли стара алхімія почала повільно змінювати свій вигляд. Уже в XIV–XV століттях було видно, що трансмутаційні експерименти дедалі частіше заводять у глухий кут, теорія загрузла, заплутавшись у власних помилках, а самі алхіміки викликають у сучасників не лише цікавість, а й підозри в шахрайстві. Щоб зберегти своє значення, алхімічна практика дедалі наполегливіше зміщувалася в ті сфери, де можна було показати відчутну користь: дистиляцію, виготовлення ліків, роботу з мінеральними речовинами, металургію та інші ремесла. Саме на цьому переході й постає той напрям, який згодом назвуть ятрохімією, тобто медичною хімією. Перші кроки в цьому напрямі особливо помітні в німецькому середовищі. Відомий лікар Ієронім Брауншвейзький (1450-1533) здобув загальноєвропейську репутацію завдяки «Малій книзі про дистиляцію» (1500), що витримала понад 16 перевидань до кінця століття й справила значний вплив на розвиток німецької та англійської алхімії. Його молодший сучасник Філіпп Ульштад (бл. 1480-1540) став знаменитим завдяки книзі «Небо філософів» (1525), де він спробував пристосувати складну алхімічну мову до потреб практичної медицини та аптекарської справи. Ульштад наголошував на одержанні «п’ятої есенції» (спирту) та використанні золота в лікувальних цілях. Його книга була багато ілюстрована й слугувала головним посібником для аптекарів того часу. Завершив їхні починання німецький лікар Валерій Корд (1515-1544). Він уславився завдяки синтезу ефіру. У 1540 році він першим докладно описав метод одержання діетилового ефіру (який він називав «солодким купоросним маслом»), змішуючи етиловий спирт із сірчаною кислотою. Це відкриття згодом лягло в основу створення анестезії, хоча сам Корд ще не знав про його анестезувальні властивості. Його праця «Dispensatorium» (1546), видана посмертно, стала першим у Німеччині й одним із перших у Європі офіційним стандартом приготування ліків. По суті, всі ці вчені перетворили містичну алхімію на зрозумілу фармацевтику, довівши свою науку до стандартів арабського світу. Старий алхімічний світ уперше починає говорити мовою, зрозумілою не лише посвяченим, а й лікарям, аптекарям та звичайним укладачам лікарських порадників.

Одним із засновників ятрохімії та найбільших хіміків століття вважається славетний Парацельс, або Філіпп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгайм (1493-1541), швейцарський лікар, який здійснив революцію в медицині. На його прикладі неважко зрозуміти, чому ця революція має дуже подвійний характер. Замість традиційної медицини, заснованої на травах і соках, він запропонував лікування за допомогою синтезованих препаратів. Ятрохімія виражала прагнення злити медицину з хімією, переоцінюючи роль хімічних перетворень в організмі та надаючи певним хімічним сполукам здатність усувати порушення рівноваги, що виникають в організмі. Якщо людське тіло складається з особливих речовин, то зміни в них мають спричиняти хвороби, які можна вилікувати лише шляхом застосування ліків, що відновлюють нормальну хімічну рівновагу. Звучить, звісно, як неймовірний прогрес. Найбільше Парацельс допоміг науці тим, що радикальніше, ніж будь-хто з його попередників, виступав проти авторитетів і поклоніння давнині. Тому він публічно спалював праці Авіценни й Галена, закликаючи лікарів спиратися на особистий досвід і природу. Парацельс також є автором знаменитого афоризму «Усе є отрута, і все є ліки; лише доза робить ліки отрутою, а отруту ліками», і вважається, що він передбачив явище психосоматики. Але складники ятрохімічних препаратів винятково шкідливі. Це улюблені алхіміками солі, ртуть, сірка, свинець, сурма. Парацельс запозичив з алхімічної традиції вчення про те, що існують три основні складові матерії — ртуть, сірка і сіль, яким відповідають властивості леткості, горючості та твердості. Ці три елементи становлять основу макрокосму, але стосуються і мікрокосму, утвореного духом, душею і тілом. Переходячи далі до визначення причин хвороб, Парацельс стверджує, що гарячка й чума походять від надміру сірки в організмі, за надміру ртуті настають паралічі, а надлишок солі може спричинити розлад шлунка і водянку. Він перелічує й багато інших хвороб, які приписує надміру або нестачі цих трьох основних елементів. Серед причин хвороб Парацельс указує також на «тартар», який спричиняє утворення відкладів (ниркових каменів), подібних до тих, що осідають у винних бочках. Окрім цих основних речовин, у живому організмі, за уявленням Парацельса, діє духовний регулятор усіх функцій, названий «Археєм»; коли хворіє ця основа, то порушується рівновага і виникають хвороби, з якими може боротися медицина або магія.

Свою головну медичну працю «Парагранум» Парацельс написав 1530 року. У нього була ціла група значущих для медицини учнів, хоча сам він, попри ці очевидні переваги, був усе ж алхіміком, а тому й дуже схильним до неоплатонічної, окультної метафізики. Для Парацельса мета науки полягає не лише в тому, щоб дізнатися більше про світ навколо нас, а й у тому, щоб шукати божественні знаки й, можливо, зрозуміти природу Бога. В останні роки життя ним були створені трактати «Філософія» (1534), «Потаємна філософія» (1533), «Велика астрономія» (1531) та низка невеликих натурфілософських праць. Парацельс також практикував астрологію й справив значний вплив як пророк або віщун; його «Пророцтва» вивчали розенкрейцери у XVII столітті. На жаль, але на повноцінного творця наукової медицини й хімії це не тягне, хоча певний поступ уже помітний.

Серед італійців справу алхіміків продовжив Джованні Ауреліо Аугуреллі (1441–1524), гуманіст і поет, який товаришував і з Фічіно, і з П’єтро Бембо. Його головним здобутком стала поема «Хризопея» (1515), у якій у віршованій формі викладалися принципи мистецтва творення золота. Але завдяки дружбі з багатьма художниками він використовував свої алхімічні знання для створення нових барвних пігментів. Проте значно важливішим італійським автором був Ванноччо Бірінгуччо (1480–1539), який створив перший систематичний трактат із металургії — «Pirotechnia» (1540). Довгий час він вивчав алхімію, металургію та ливарну справу в Італії, Чехії та Австрії. Якийсь час був директором монетного двору в Сієні, але 1515 року за зміну складу монетного сплаву був вигнаний із міста. Будучи відомим по всій Європі майстром-ливарником, він займався виготовленням військової техніки у Флорентійській республіці. Тут 1529 року Бірінгуччо відлив одну з найбільших на той час гармат вагою понад 6 т і завдовжки 6,7 м. У 1531–1535 роках знову мешкав у Сієні; в останні роки життя обіймав посаду головного ливарника Ватикану. Бірінгуччо був одним із перших, хто помітив збільшення ваги металів під час їхнього випалювання на повітрі. Це спостереження за 250 років до Лавуазьє ставило під сумнів алхімічні теорії про «втрату» субстанцій під час випалювання. Це прямий крок до закону збереження маси.

У своєму головному творі Бірінгуччо навів безліч практично важливих відомостей про металургію, гірничу та ливарну справу, прийоми пробірного аналізу, гончарне й скляне виробництва тощо. Він докладно описав плавильні печі, повітродувні міхи, різноманітні механізми, прийоми й операції, що застосовувалися під час виготовлення великих виливків — гармат і дзвонів, розглянув способи видобутку золота й срібла, описав техніку амальгамування та метод приготування азотної кислоти. Останній том книги присвячено приготуванню пороху та різноманітних піротехнічних складів. Опис Бірінгуччо був настільки точним, що його книга майже два століття залишалася основним підручником із військової справи та металургії (до появи праць Реомюра). Деяке місце в «Піротехнії» було відведено викладу алхімічних ідей; у дев’ятій книзі Бірінгуччо подекуди досить різко відгукується про алхіміків, називаючи їх шарлатанами. Сам Бірінгуччо, розглядаючи технологічні процеси, виразно надає перевагу досвідним даним, а не алхімічним теоріям. По суті, його «Піротехнія» майже позбавлена містики, що для 1540 року — феноменальна рідкість.

Ботаніка та природнича історія

Біологія як єдина дисципліна в першій третині XVI століття ще не існує, але так звана «природнича історія» вже починає змінювати свій характер. Попередня вченість у цій галузі трималася головним чином на переписуванні античних авторів, насамперед Плінія та Діоскорида, однак тепер книжний авторитет поступово починає витіснятися безпосереднім спостереженням. Особливо помітний цей зсув у ботаніці. Уже в XV столітті ця наукова галузь у Німеччині випереджає всю решту Європи: саме тут із особливою енергією друкували нові видання античних натуралістів, а також укладали травники, збирали гербарії та намагалися співвіднести давні описи з реальними рослинами. Як і у випадку з астрономією, великий поштовх до розвитку ботаніки й зоології давали іспано-португальські експедиції до Америки. Нові заморські рослини, ліки та зразки флори підривали античні класифікації не менше, ніж філологічна критика Плінія та Діоскорида.

Одним із ранніх ознак нового підходу стала діяльність родини Кордів. У творі «Botanologicon» (1534) Евріцій Корд (1486-1535) не просто переказував античних авторів, а й піддавав їх критичному звірянню з флорою Центральної Європи. У розділі про хімію ми вже говорили про його сина, але Валерій Корд (1515-1544) зробив значний внесок і в ботаніку. Він пішов ще далі за свого батька, зробивши ставку на власне спостереження рослин. У його працях ботаніка починає звільнятися від звички побожно повторювати давніх авторів і потроху перетворюється на опис реально існуючих видів. Його головний твір трохи виходить за межі цієї доби й був виданий радше за часів Конрада Геснера, але нам зручніше розглядати Валерія як попередника нової епохи в цій науці. Корд передував подальшим спробам класифікації рослин корисними нововведеннями в методі спостереження та вивченні органів рослин і відкрив органи розмноження у папоротей. Багато його праць було опубліковано посмертно Геснером. Поруч із родиною Кордів працювали й інші німецькі ботаніки, які остаточно виштовхнули ботаніку із середньовічного напівмороку. Наприклад, Отто Брунфельс (1488-1534), якого сам Карл Лінней називав «батьком ботаніки». Він уславився виданням першого ботанічного атласу «Живі зображення рослин» (1530), де замість умовно-схематичних малюнків читач уперше побачив рослини, справді змальовані з натури, у докладних і реалістичних гравюрах. Це було не дрібницею і не оздобою: точна ілюстрація мала для ботаніки майже таке саме значення, яке для астрономії мав точний прилад. У цій праці Брунфельс поділив рослини на «досконалі» (тобто такі, що мають квітки) і «недосконалі» (позбавлені їх). Будучи гуманістом, окрім ботанічних праць, Брунфельс видав трактати з педагогіки, арабської мови, фармацевтики та богослов’я. Не менш важливим був Ієронім Бок (1498-1554), відомий під латинізованим іменем Трагус. Не маючи змоги зробити якісні ілюстрації, у «Новій книзі трав» (1539) він зосередився на максимально точних текстових описах рослин, їхніх ознак і місць зростання. Він першим здійснив спробу наукової класифікації рослин, спираючись на їхню зовнішню подібність. На відміну від попередників, Бок описував лише ті рослини, які бачив сам. Німецький аптекар із Нюрнберга, Георг Еллінгер (1487-1557), теж став відомим завдяки своєму внеску в ботанічну ілюстрацію. Його ботанічний манускрипт (1553) містив сотні докладних і яскравих зображень рослин і тварин. Цей манускрипт визнано шедевром наукової графіки XVI століття. На відміну від схематичних середньовічних рисунків, роботи Еллінгера вирізнялися високою натуралістичністю, що було вкрай важливо для правильного розпізнавання лікарських трав фармацевтами. Еллінгер намалював і написав кілька акварелей, на яких зображено ботанічні ілюстрації рослин, зокрема томатів, які ще не були широко поширені в Європі. Усі ці автори, а також їхні учні в наступних поколіннях, увійшли в історію як «батьки німецької ботаніки». Саме вони в першій половині XVI століття перетворили ботаніку з прикладного розділу медицини на самостійну наукову дисципліну, перейшовши від цитування античних текстів до безпосередніх спостережень за природою.

В Італії рух ішов дещо іншим шляхом. Тут найважливішим кроком стала не стільки нова класифікація рослин, скільки філологічна атака на авторитет давніх авторів. Нікколо Леонічено (1428-1524) уславився тим, що ще наприкінці XV століття відкрито вказав на помилки в «Природничій історії» Плінія. Він довів, що багато рослин було хибно ідентифіковано через помилки перекладу з грецької на латину й арабську, а сам Пліній у багатьох місцях помилявся. Так Леонічено зробив перші кроки у відкритій критиці давніх авторів і зробив великий внесок у ботаніку. Леонічено повернув до наукового обігу чисті тексти Гіппократа і Галена, очистивши їх від середньовічних спотворень. Не меншу роль відіграв Лука Гіні (1490-1556), якого зазвичай пов’язують уже з новою інституційною формою ботаніки. Засновник і перший директор Пізанського ботанічного саду, Лука Гіні вважається першим укладачем гербарію, тобто способу сушіння рослин під пресом і наклеювання їх на папір. До нього «гербаріями» часто називали просто книжки з малюнками. Тут природа переставала бути лише об’єктом читання і ставала об’єктом систематичного збирання, зберігання та порівняння. Франція в цій історії виглядає менш бурхливою, але теж не мовчить. Жан Рюель (1474-1537) у своїй книзі «Про природу рослин» (1536) спробував зібрати й систематизувати ботанічні знання античності, доповнивши їх власними спостереженнями та народними французькими назвами трав. Його праця стала однією з перших спроб зробити ботаніку самостійною наукою, окремою від медицини. Книга Рюеля вважається однією з найкрасивіших і найзначніших книжок свого часу. Надалі цю книгу використовували всі найбільші ботаніки середини XVI століття. Фукс високо оцінював працю Рюеля, він писав, що Рюель, «у такий темний для трав’яної науки час перевершив усіх, хто передував йому». Щоправда, у праці Рюеля ще немає ілюстрацій. Його сила саме в систематизації латинської термінології, якою потім користувалися ілюстратори на кшталт Фукса.

Зоологія в цьому відношенні ще помітно відставала. Рослини легше збирати, сушити в гербарії та вивчати в саду, тоді як екзотичні тварини рідко допливали до Європи живими, а методи консервації (опудала) в першій половині XVI століття були ще примітивними. Між Альбертом Великим (XIII століття) та Конрадом Геснером вона залишалася млявою частиною загальної природничої історії, куди впереміш скидали старі тексти, дорожні оповіді та випадкові звістки про дивовижних тварин. Найбільше відомостей про нові зразки рослин і тварин потрапляло до книжок про подорожі, але ще не виокремлювалося в окремі ботанічні та зоологічні трактати. Навіть відкриття Нового Світу спочатку не породили самостійної зоологічної науки: відомості про броненосців, лінивців або колібрі потрапляли передусім до книжок про подорожі, а не до спеціальних трактатів. З авторів цієї перехідної доби тут можна виокремити хіба що Гонсало Фернандеса де Ов’єдо (1478-1557), який уже в 1520-ті роки почав вводити в європейський обіг описи американської фауни. Єдиний, хто спробував зробити щось нове в цій сфері, — француз П’єр Жиль (1490-1555). У своїй праці «De vi et natura animalium» (1533) він здійснив одну з перших спроб створити впорядковану базу знань із природничої історії тварин, об’єднавши відомості про чотириногих, риб і птахів. Він — один із засновників іхтіології та перший сучасний натураліст, який зробив опис із натури слона й гіпопотама, яких він зустрів під час поїздки до Стамбула до султана Сулеймана Пишного.

До 1530-х років біологія перестала бути лише коментарем до давніх авторів, але ще не набула розгорнутої описової системи. Ці автори вже сміливо ставлять питання щодо старих класифікацій і пропонують у них зміни. Вони наважуються піддавати сумніву авторитети давнини, і це готувало ґрунт для подальшого природничо-наукового прориву.

Медицина й анатомія

Якщо в ботаніці над умами ще тяжіли Пліній і Діоскорид, в астрономії — Птолемей, а у фізиці — Арістотель, то в медицині майже безроздільно панував Гален. І все ж саме тут у першій третині XVI століття починається один із найвідчутніших зсувів. Він ішов одразу кількома лініями. З одного боку, гуманісти очищували й заново перекладали давні тексти, сподіваючись повернути медицині її «справжню» античну форму. З іншого боку, сама практика, і особливо хірургія, лікування нових хвороб та анатомічне розтинання, дедалі частіше ставила лікарів у становище, де самих цитат уже було замало. Інші розділи природознавства теж допомагають лікарській справі, так, більшість згаданих нами ботаніків або самі займалися медициною, або опосередковано сприяли її розвиткові, описуючи корисні властивості рослин. Те саме стосується ятрохімії. Ще на зламі XV і XVI століть Ієронім Брауншвейзький (1450-1533) показав, що навіть усередині традиційної медицини можна бути кориснішим за давніх коментаторів. Його «Хірургія» (1497) прославилася не лише вдалими ілюстраціями, а й цілком практичними речами: лікуванням ран від стріл і відкритих переломів. Також він пропагував остеоклазію, тобто повторний перелом неправильно зрощених кісток. У його травниках і дистиляційних працях медицина вже стикається з фармацевтичною переробкою рослин; у них він описував, як перетворювати рослини на ефірні олії та спиртові ліки. Коли згодом Парацельс пішов війною на Галена й Авіценну, він бив не з порожніми руками: ґрунт для такого бунту вже було підготовано. Поруч із цими двома стоїть і Нікколо Леонічено (1428-1524), який, залишаючись людиною реставрації давнини, усе ж зробив важливий крок уперед. Він не лише активно критикував Плінія, а й написав один із перших наукових трактатів про сифіліс (1493), розглядаючи його як медичну проблему, а не божественну кару. Але загалом він усе-таки закликав спиратися на давні зразки й головно займався відновленням античної спадщини, хай і з виправленням помилок. Джованні Манардо (1462-1536) продовжив цю лінію ще рішучіше, вимагаючи спиратися на практичне спостереження й відокремлювати реальні властивості лікарських трав від містичного мотлоху. Манардо працював особистим лікарем угорських королів і навіть намагався вилікувати Лодовіко Аріосто. Правда, він усе ж був другом мракобіса Піко делла Мірандоли, що дещо пом’якшує картину.

Поза межами Італії цей рух був слабшим, але теж цілком помітним. У Франції вирізняється Симфор’єн Шамп’є (1471–1539), автор однієї з перших історій медицини та енциклопедичних словників, що систематизували знання того часу. Після участі в італійських війнах і здобуття репутації лікаря він працював у Ліоні разом із Франсуа Рабле. Щоправда, він радше систематизував і популяризував стару вченість, ніж творив нову медицину, хоча його роль у ліонському книжковому середовищі була значною. Переважно Шамп’є намагався примирити вчення античних авторів (Платона, Гіппократа) із християнською філософією та середньовічною медициною. Сьогодні він найбільше відомий трактатом на захист жінок «Корабель доброчесних дам» (1503), одним із перших «феміністичних» трактатів, написаних французькою мовою. У четвертій і завершальній главі книги Шамп’є, по суті, запозичує неоплатонізм Марсіліо Фічіно, використовуючи його для захисту прав жінок (пор. книга про придворного Кастільйоне). Але водночас він був запеклим противником окультизму та алхіміків свого часу й написав проти них окремий твір. У XVI столітті місто Ліон стало найбільшим виробником медичних книжок у Франції, і не в останню чергу завдяки тому, що тут Шамп’є заснував Ліонську колегію лікарів. У останні роки життя в Ліоні він надрукував кілька медичних книжок, спрямованих проти арабської медицини, подаючи їх, на його думку, як фальсифікацію грецької науки. В Англії того часу найпомітнішим був лікар Томас Лінакр (1460–1524), який навчався в Італії й, повернувшись додому, заснував Королівську колегію лікарів (1518) в Лондоні, щоб упорядкувати медичну практику й заборонити некваліфіковане знахарство. Він був особистим лікарем Генріха VIII, лікував також Томаса Мора й приятелював з Еразмом Роттердамським. В Італії він став визначним знавцем грецької мови, тож вважається одним із засновників англійського медичного гуманізму. Його переклади Галена вважалися еталоном точності, і їх читали не лише медики, а й філологи. Їхня боротьба з «арабами» (Авіценною, Разесом тощо) була не просто ксенофобією, а частиною медичного пуризму. Вони вважали, що середньовічні переклади спотворили грецьку істину, і прагнули повернутися до «чистого» джерела.

Справжній же переворот визрівав не в суперечках про давні писання, а в практичній анатомії людини. І тут одразу виходить уперед Італія, яка ще в середньовіччі створила найсильнішу школу медицини в Європі. Справжнім «батьком патологічної анатомії» вважають Антоніо Бенів’єні (1443–1502), лікаря з Флоренції. Ще наприкінці XV століття він робить крок, що згодом стане нормою: зіставляє симптоми хвороби за життя з результатами розтину. У працях Бенів’єні описано виявлення каменів у жовчному міхурі, перитонеальний абсцес, рак шлунка й кишківника, перфорацію кишківника та мегаколон; він першим об’єктивно досліджував тератологію (вроджені вади розвитку), а також зробив дуже важливий внесок своїми дослідженнями гельмінтології та передавання сифілісу від матері до плоду. Головна праця Бенів’єні «Про деякі приховані й дивовижні причини хвороб і зцілень» (1507) була опублікована посмертно, але книжка відразу стала сенсацією: в ній було описано близько 111 клінічних випадків із результатами розтинів. Це був перший в історії збірник протоколів аутопсії. Габріеле Дзербі (1445–1505) був автором першого докладного підручника з анатомії — «Anatomia corporis humani» (1502). Він систематизував знання того часу, виокремивши анатомію в окрему дисципліну, і першим описав нюхові нерви як самостійну пару черепних нервів. До нього їх часто вважали просто «відростками мозку». Крім того, Дзербі одним із перших написав працю про старість і догляд за людьми похилого віку (Gerentocomia, 1489), а також багато інших трактатів — про анатомію немовлят, хворобу каменів у нирках і повноцінну працю про лікарську етику.

Алессандро Бенедетті (1450-1512) прославився як засновник одного з перших анатомічних театрів у Падуї, щоправда, його театр іще був дерев’яний і тимчасовий: його розбирали й збирали за потреби. У книзі «Historia corporis humani» він наполягав на необхідності проведення розтинів для навчання лікарів, дотримуючись традиції Мондіно (поч. XIV століття). Своїми працями Бенедетті зробив анатомію публічною та систематичною дисципліною. Бенедетті критикував тих анатомів, які довіряли авторитетам більше, ніж власному досвіду: «Арістотель мав такий великий авторитет упродовж стількох століть, що навіть те, чого лікарі не бачили, вони стверджуватимуть, ніби воно існує, навіть без експерименту». Він цілком наважувався виправляти давніх авторів у місцях, де вони кричуще суперечили фактам: «Арістотель вважає, що нерви беруть початок від серця… але майже всі вони, як очевидніше встановлено, сприймаються як такі, що значною мірою походять із мозку…». Тому Бенедетті вважається найважливішим серед анатомів довезаліївського періоду і засновником так званої Падуанської анатомічної школи. Усі ці починання Бенедетті підхопив і безпосередньо продовжив Джамбаттіста да Монте (1489-1551), важливий попередник Везалія. Відомий анатом і філософ Алессандро Акілліні (1463-1512), якого називали «другим Арістотелем», одним із перших дав точний опис слухових кісточок і зробив значний внесок у вивчення будови кишечника та головного мозку. Він теж належить до падуанської школи, а також вважається філософом-аверроїстом. Якопо Беренгаріо да Карпі (1460-1530) найбільше відомий трактатом про переломи черепа (1518), де в зародковому вигляді формується нейрохірургія. Карпі першим замінив традиційні ілюстрації в медичних книжках на реалістичні (і водночас художні) зображення, засновані на особистих розтинах, і докладно описав червоподібний відросток, тобто апендикс. Але найголовніше, що він спростував існування «чудесної мережі» (rete mirabile) в мозку людини. Гален описував rete mirabile (сплетіння судин у основі мозку), спираючись на розтин копитних тварин, і стверджував, що там народжуються «життєві духи». Те, що Карпі не знайшов її в людини й відкрито заявив про це, — справжній науковий подвиг того часу і прямий удар по авторитету Галена. Не дивно, що Карпі вважається одним із головних попередників Андреаса Везалія. Але, як і інші автори того часу, Карпі спирався на традицію Мондіно (XIV ст.) і активно перевидавав його твори. А Нікколо Массa (1485-1569) відомий відкриттям спинномозкової рідини та докладним описом передміхурової залози. Його праця «Liber introductorius anatomiae» (1536) була основним підручником до появи робіт Андреаса Везалія. Також він був одним із перших дослідників сифілісу та методів його лікування.

Але й поза межами італійських університетів відбуваються подібні процеси, особливо в Німеччині, де Йоганнес Дріандер (1500-1560) прославився як один із перших німецьких анатомів, що проводили публічні розтини в Німеччині. Його праця «Anatomia capitis humani» (1536) стала першою важливою книжкою, цілком присвяченою анатомії голови. Дріандер був майстром поетапного розтину. Він першим докладно проілюстрував етапи розтину людського мозку, наприклад, зняття шарів скальпа й черепної кришки. Німець Вальтер Герман Ріфф (1500-1548) був неймовірно плідним автором і популяризатором науки. Він прославився тим, що видавав медичні, хірургічні та архітектурні праці німецькою мовою, роблячи знання доступними не лише вченим, а й простим ремісникам і цирульникам. Його також пам’ятають за розробку ранніх ортопедичних інструментів, наприклад, регульованих шин для суглобів. Але загалом Ріфф набув поганої репутації, оскільки, не маючи лікарської освіти, видавав себе за хірурга і масово плагіатив праці італійських учених, видаючи їх за свої. У справі просвітництва відзначився і Лоренц Фріс (бл. 1490-1531), автор одного з найпопулярніших медичних довідників німецькою мовою — «Spiegel der Arznei» («Дзеркало медицини»), що витримав безліч перевидань. Окрім медицини, він був відомим картографом і підготував нові карти світу, Азії та Китаю для перевидання «Географії» Птолемея.

Усі ці автори, від Бенедетті до Масси й Дріандера, заклали фундамент сучасної анатомії та патологічної анатомії, перейшовши від сліпого дотримання античних текстів до практичного вивчення людського тіла. І всі вони особливо прославилися під час знаменитих дебатів про природу сифілісу, що розгорілися в першій половині XVI століття по всій Італії після того, як 1494 року країною прокотилася велика епідемія цієї хвороби. У цих суперечках лікарі могли змагатися одне з одним і порівнювати свої підходи до розв’язання цієї найважливішої проблеми. Це була «нова» хвороба, опису якої не було в Галена й Гіппократа. Саме безсилля античних текстів перед епідемією 1494 року змусило лікарів довіряти власним очам, а не книжкам. Це був іще один момент істини для всієї європейської медицини.

Короткий підсумок першого періоду

Перша третина XVI століття була ще не епохою повноцінної наукової революції, а часом, коли Європа остаточно підтягнула природознавство до відновленого античного рівня і почала готуватися до його подолання. Антична спадщина до цього моменту була не просто знайдена й перечитана, а вже міцно введена в обіг через друк, університети, майстерні, аптекарські мережі, ботанічні сади та медичні корпорації. Тому наука цього періоду виглядає подвійно: з одного боку, вона ще дуже сильно залежить від Плінія, Діоскорида, Галена, Птолемея й Арістотеля; з іншого боку, саме тепер дедалі частіше з’являються люди, які вже не лише коментують давніх авторів, а й починають їх виправляти, а подекуди й прямо спростовувати.

У математиці й астрономії це виявилося в поширенні підручників, нових обчислювальних прийомів, картографії та приладобудування. Німеччина спершу відігравала тут особливо важливу роль, але саме Італія підготувала ґрунт для вирішальних зрушень — від ранніх передумов геліоцентризму до алгебраїчних проривів дель Ферро і Тартальї. У фізиці найважливішим було не багатство відкриттів, а поступова математизація руху, коли старі схоластичні побудови почали перекладатися мовою чисел. У хімії відбувався поступовий вихід із глухого кута алхімії: старі туманні мрії про трансмутацію дедалі частіше поступалися місцем новим підходам до дистиляції, фармацевтики, металургії та практичної технології. Навіть там, де ще панували окультні фантазії, сама практика вже підштовхувала дослідників до тверезішого й кориснішого знання. У ботаніці та медицині цей перелом видно ще виразніше. Коментування давніх текстів починає поступатися місцем спостереженню рослин, створенню гербаріїв, атласів і нових описів флори, а у сфері анатомії розтини та клінічний досвід дедалі помітніше підточують стару школу Галена. Суперечки про сифіліс і розвиток анатомічних театрів уже безпосередньо підводили медицину до нового рівня. Саме тому цей період і важливий. Він ще не створив у повному сенсі слова нову науку, але вже підточив стару. Давніх авторів було відновлено, очищено, видано й заново осмислено, однак тим самим їх уперше й поставили під систематичний удар. XVI століття починається не з перемоги над античністю, а з її остаточного засвоєння; але щойно це засвоєння було завершене, одразу з’ясувалося, що одного Птолемея, Галена, Плінія й Арістотеля для нової Європи вже недостатньо. Усього в цьому розділі ми розглянули 42 вчених. Звісно, їх було значно більше навіть у цей період, але вони мало що додали б до того, що вже зібрано тут. З кумедних фактів: середня тривалість життя цих авторів — 61,2 року, тоді як середня тривалість життя обраних мною авторів XI-XIII століття (58 осіб), як виявилося, — 67,1 року, тобто навіть вища.

Частина II:
Відродження і розрив з античністю (1540-1550-ті рр.)

До 1540 року європейська наука вже виконала величезну роботу з відновлення, систематизації та освоєння давньої спадщини. Підготовчий етап загалом було завершено: античні тексти повернулися в обіг, виправлені, видані й уписані в університетську, медичну та технічну культуру. В астрономії, картографії, алгебрі, анатомії та ботаніці накопичені знання вперше складаються в таку щільну й напружену конфігурацію, яка дасть змогу здійснити наукову революцію. Пізніше Ойстін Оре назвав трьома найбільшими науковими книгами раннього Нового часу трактати «Про обертання небесних сфер» Коперника, «Про будову людського тіла» Везалія та «Велике мистецтво» Кардано. Перші видання всіх цих трьох книг вийшли в 1543-1545 роках і ознаменували початок наукової революції в математиці, астрономії та медицині відповідно. Втім, цей рубіж не слід розуміти надто схематично. Люди першої третини XVI століття і люди середини століття — найчастіше одне й те саме покоління. Нерідко це ті самі автори, які почали свою працю раніше, але публікують головні твори лише в 1540-х або 1550-х роках, уже в зрілому чи навіть похилому віці. Тому межа між першою і другою частинами статті має не біографічний, а історико-інтелектуальний характер: ми виокремлюємо середину XVI століття насамперед тому, що саме тут було надруковано найзначніші книги століття. Інакше кажучи, йдеться не про зміну поколінь, а про зміну фази: від засвоєння античності до її подолання. Тому, розглядаючи наступний період, завжди потрібно пам’ятати, що автори, яких ми описали в першій частині статті, і автори, які будуть описані далі, — сучасники одне одного.

Математика і фізика

Прагнення відроджувати античність у цей час нікуди не зникає; можна сказати, що до середини, а особливо в другій половині XVI століття воно виходить на новий рівень. Однією з ключових постатей цього руху став італієць Федеріко Коммандіно (1509–1575), один із головних відновлювачів грецької математичної традиції в ренесансній Європі. Своїми перекладами античних авторів він заслужив прізвисько «великий реставратор» у царині математики. Він переклав латинською та забезпечив коментарями праці Архімеда, Герона, Евкліда, Аристарха, Аполлонія Перзького, Паппа Александрійського та інших античних авторів, а його видання були настільки точними й якісними, що ними користувалися вчені наступні 200 років. Вивчивши спадщину Архімеда, Коммандіно у своїх власних наукових працях спирався на методи й уявлення давньогрецького вченого. Щоправда, в розглядуваний нами період він займався переважно перекладами, а власні відкриття робив уже радше в останній, пізній період XVI століття. І все ж, забігаючи наперед, зазначимо, що з оригінальних праць Коммандіно відомі «Опис годинника» (1562) і «Про центр тяжіння твердих тіл» (1565). Він, зокрема, поширив на просторовий випадок доведену Архімедом теорему про те, що три медіани трикутника перетинаються в одній точці й діляться цією точкою на дві частини у відношенні 2:1, якщо рахувати від вершини; внаслідок такого поширення до курсів стереометрії увійшла теорема Коммандіно, або теорема про тетраедр (1565 р.):

«Чотири відрізки, що сполучають кожну вершину тетраедра з точкою перетину медіан протилежної грані, перетинаються в одній точці, яка ділить кожен із цих відрізків у відношенні 3:1 (рахуючи від вершини)».

Коммандіно зробив важливий внесок у механіку, займаючись визначенням центрів тяжіння різних геометричних тіл, і навколо нього сформувалося коло вчених, яке згодом вплинуло на Галілея; це знаменита «школа Урбіно», з якої найвідомішим представником стане Гвідобальдо дель Монте (про нього далі). Але Коммандіно підтримував активне листування і з іншими визначними людьми Італії, наприклад з астрономом Франческо Мавроліко (1494–1575). Цей сицилійський учений був майстром на всі руки, але в історію ввійшов завдяки трьом речам. По-перше, він одним із перших почав використовувати метод математичної індукції; наприклад, для доведення суми перших непарних чисел. По-друге, він сприяв роботі Коммандіно над відновленням і перекладом Архімеда, Аполлонія та Птолемея, зробивши їх доступними для сучасників. Але найголовніше: Мавроліко першим правильно пояснив, як кришталик ока фокусує світло і чому виникають короткозорість та далекозорість. Це були перші серйозні кроки в розвитку оптики від часів Вітеллія та Альхазена. Але свою працю, написану між 1521 і 1554 роками (дві частини), він не публікував за життя, можливо, поділяючи тогочасне упередження щодо оптики, коли зір уважали найобманливішим із усіх п’яти чуттів. Його працю з оптики було опубліковано лише посмертно, 1611 року, коли аналогічні відкриття вже робили інші автори, зокрема Кеплер. Звідси постає те саме питання, що й у випадку з Леонардо: чи залишилася його праця невідомою, чи вплинула на подальшу науку завдяки усній передачі або рукописам? Точно відповісти на це неможливо.

Праця Мавроліко дуже невелика, усього 84 сторінки, але це великий твір. Цей трактат поділено на дві частини. У першій розглядаються прямолінійне поширення світла та його відбиття від плоских, сферичних, циліндричних і конічних дзеркал, у другій — заломлення, веселка, анатомія ока, механізм зору та дія окулярів. У першій частині цікаве пояснення круглих зображень Сонця в отворах довільної форми. Мавроліко показав, що на певній відстані від отвору зображення світлових променів, випромінюваних кожною точкою світного предмета, накладаються одне на одне. Згодом Кеплер повторив і вдосконалив це пояснення. У другій частині Мавроліко приймає теорію зору Альхазена, але, спираючись на точніше знання анатомії ока, вважає, що промені заломлюються в кришталику і спричиняють на сітчастій оболонці ока відчуття. Тим самим було запроваджено фундаментальне положення теорії зору — кришталик ока працює як лінза. Але Мавроліко теж не вистачило мужності прийняти перевернуте зображення на сітківці, і він за допомогою низки хитрощів показує, що на сітківці зображення виходить прямим. Така сила упередження! У теорії зору Мавроліко належить також заслуга встановлення того, що недостатня або надмірна кривизна кришталика є причиною відповідно далекозорості або короткозорості. Не знаючи навіть закону заломлення, Мавроліко показав, що, проходячи крізь пластинку з плоскими й паралельними поверхнями, світлові промені не змінюють напряму, а лише зміщуються паралельно самі собі, що опуклі лінзи є збиральними, а увігнуті — розсіювальними. Досліджуючи заломлення світла в скляній сфері, Мавроліко спостерігав діакаустику і почав її досліджувати. Простіше кажучи, він вивчав, як світло концентрується в яскраві лінії всередині скляної кулі. Це може видатися дивним, але Мавроліко був першим ученим, який точно вказав сім кольорів веселки, тоді як традиція, що сягала Вітеллія, розрізняла у веселці лише три кольори. Нарешті, Мавроліко першим почав дослідження заломлення світла в призмах, установивши, що при цьому виникають ті самі кольори, що й у веселці.

Для історії фізичних відкриттів має значення ще одна праця Нікколо Тартальї — «Проблеми і різні винаходи» (1546), створена як продовження й розвиток його трактату з балістики «Нова наука». Цей твір складається з дев’яти частин. Перші дві присвячені питанням балістики, третя — пороху, четверта — військовому мистецтву, п’ята — застосуванню компаса під час топографічних робіт, шоста — питанням фортифікації, сьома — механіці Арістотеля, восьма — теорії простих механізмів, а дев’ята, найзнаменитіша, — питанням математики. Саме в цій праці, вперше після Арістотеля, на противагу сказаному в «Новій науці» стверджується, можливо під впливом відомостей про рукописи Леонардо, але радше внаслідок досліджень, що траєкторія снаряда, який летить не по вертикалі, є криволінійною:

«… насильний рух тіла сталої ваги, кинутого не перпендикулярно до горизонту, ніколи не має жодної частини, яка була б цілком прямою».

Перехід від ідеї «ламаної лінії» (спочатку прямо, потім по дузі, потім прямовисно вниз) до неперервної кривої — це колосальний концептуальний зсув. Тарталья тут фактично випереджає параболу, хоча математично ще не може її описати. Багато задач статики, що містяться в цій праці, розглянуто ще в рукописі Іордана Неморарія (XIII ст.), який Тарталья сам готував до видання. Однак оригінальним є міркування в першій проблемі книги VII, де всупереч Арістотелеві стверджується, що терези з коротшими плечами точніші, ніж із довшими. А найбільший внесок у сфері фізики цього періоду робить італієць Джованні Баттіста Бенедетті (1530-1590). Безпосередній учень Тартальї, він першим довів у своїх працях 1553-54 рр., що тіла різної маси падають з однаковою швидкістю, тим самим спростувавши багатовікові уявлення, що походять від Арістотеля: «Два тіла однакової форми й однакового роду, рівні або нерівні між собою, в одному й тому самому середовищі проходять рівні відстані за однаковий час». Тому Бенедетті вважають найважливішим попередником Галілея. Лише це було не зовсім сучасне визначення, бо у порожнечі тіла з різною густиною (питомою вагою) нібито мають падати з різними швидкостями. Лише тіла з одного матеріалу падатимуть однаково. Він ще не дійшов до ідеї чистої інерції та вакууму, але нарешті фізико-механічні науки роблять перші самостійні кроки. 

У цей другий період XVI століття математика також уперше робить різкий стрибок, після якого вже не можна говорити лише про «відновлення античності». Давні автори в низці конкретних завдань уже залишаються далеко позаду. Головні події розгортаються в Італії, і про них ми вже згадували раніше, говорячи про суперечки Тартальї та Кардано. Власне, їхня суперечка стане головним рушієм нової математики. Тарталья був простолюдином, писав італійською мовою та розглядав практичні завдання свого часу. На відміну від нього, Кардано був гуманістом, постійно перебував в академічному середовищі й писав латиною, виявляючи в усьому величезну ерудицію. Не дивно, що в 40-50-ті роки XVI століття всі плоди збирав лише Джироламо Кардано (1501-1576). За своє життя він опублікував фундаментальні праці з алгебри, теорії ймовірностей і механіки, які мали величезний вплив на розвиток науки. Окрім усього цього, Кардано навіть підробляв лікарем і практично все життя професійно займався медициною. Отже, Кардано вважається одним із засновників сучасної математики головно завдяки праці «Велике мистецтво» (Ars Magna, 1545). Він першим опублікував загальний алгоритм розв’язання рівнянь третього степеня (хоча частково запозичив метод у Нікколо Тартальї), а також описав метод розв’язання рівнянь четвертого степеня, розроблений його учнем Лодовіко Феррарі. Окрім цього, Кардано був одним із перших, хто почав оперувати від’ємними коренями, і наблизився до поняття комплексних (уявних) чисел, щоправда називаючи їх «софістичними» й непотрібними через страх перед їхньою дивністю (від’ємне число за античною логікою взагалі не повинно існувати).

Часто Кардано зараховують до помітних авторів із механіки, гідродинаміки і навіть геології. Прізвище Кардано й досі вживається в техніці, і хоча так званий «карданний вал» був відомий значно раніше, саме він докладно описав механізм підвісу (карданний підвіс), який дає змогу об’єктові (наприклад, компасу на кораблі) зберігати горизонтальне положення під час хитавиці, завдяки чому його ім’я закріпилося і за цим винаходом, і за карданним шарніром, основою карданного вала. У фізиці Кардано вперше розмежував поняття електричного та магнітного притягання, зауваживши, що бурштин притягує все легке, а магніт — лише залізо. Це був перший помітний крок у вивченні магнетизму від часів Петра Перегріна (XIII століття). Ще за 100 років до Паскаля і Ферма він написав «Книгу про гру в кості», де запровадив поняття ймовірності як відношення сприятливих наслідків до загальної кількості можливих. Там він сформулював правила для підрахунку шансів у грі в кості, заклавши підвалини комбінаторики. Кардано також зробив проникливе зауваження, що випередило «закон великих чисел»: реальна кількість досліджуваних подій за невеликої кількості ігор може сильно відрізнятися від теоретичної, але чим більше ігор у серії, тим менша частка цієї різниці. Та цей трактат із теорії ймовірностей не було опубліковано за його життя: він вийшов лише 1663 року і прямого впливу на лінію Паскаль-Ферма не справив. Також він винайшов «решітку Кардано», своєрідний трафарет із отворами для кодування таємних повідомлень. Його трактат «Про тонкість» (1550), перекладений французькою мовою Рішаром Лебланом, використовувався у Франції впродовж усього XVII століття як підручник, особливо під час вивчення статики та гідростатики; а в одній зі своїх пізніших праць, «Opus novum» (1570), Кардано прагне зробити фізичне дослідження кількісним. Цікавим є перше кількісне визначення відношення густини повітря до густини води (1:50). 

Але, попри всю його вагу для історії науки, філософські погляди Кардано мають містико-пантеїстичний характер; утім, той факт, що ідеї Кардано засуджували Скалигер (мракобіс і стоїк) та Кампанелла (теологічний мракобіс), радше виправдовує його; і все ж поруч із науковими фактами та твердженням про неможливість вічного двигуна в працях Кардано можна знайти й чимало всілякої містики. Примітно, що у своїй праці «Про тонкощі» (1550) Кардано викладає міркування не лише про механічні автомати, а й про чудесних істот, невидимі сутності. Також, ще задовго до суперечок про вакуум, він стверджував, що в порожнечі рух неможливий. Тобто Кардано фактично виступав противником атомізму. Навіть найпрогресивніші уми того часу (зокрема пізніше Декарта) довго не могли прийняти концепцію вакууму, вважаючи світ заповненим «ефіром» або «тонкою матерією». 

Після Кардано європейська математика робить сміливі кроки вперед. Його учень Лодовіко Феррарі (1522-1565) не лише знайшов спосіб розв’язання рівнянь четвертого степеня (виду ax⁴+bx³+cx²+dx+e=0) усього у 18 років, а й палко захищав честь свого вчителя в публічних суперечках із розгніваним Тартальєю. 1548 року в Мілані він здобув нищівну перемогу в публічному математичному поєдинку над Тартальєю, розв’язавши всі запропоновані задачі швидше й точніше за опонента. Валлійський математик Роберт Рекорд (1510-1558) увів у вжиток знак рівності (=) у своїй книзі «Оселок дотепності» (1557). Рекорд обґрунтував вибір двох паралельних ліній тим, що «ніякі дві речі не можуть бути більш рівними». Він також першим виклав алгебру англійською мовою й увів знаки «плюс» (+) і «мінус» (-) до англійської друкованої літератури, хоча вперше це було зроблено в німецькій літературі ще за пів століття до нього. У Німеччині пропагандистом нової алгебри стає Міхаель Штіфель (1487-1567). У своїй книзі Arithmetica integra (1544) він активно використовував від’ємні числа (щоправда, як і Кардано, називав їх абсурдними) і зробив значний внесок у розвиток теорії логарифмів ще до праць Непера. Крім того, він дав змістовну теорію піднесення до степеня, різних прогресій та інших послідовностей, уперше використав поняття «корінь» і «показник степеня», причому докладно аналізував і цілі, і дробові показники. Штіфель опублікував правило утворення біноміальних коефіцієнтів і склав їхні таблиці до 18-го степеня. Він також переробив, тобто фактично переписав наново, книгу алгебраїста Крістофа Рудольфа, довівши її зміст до сучасного рівня математики. Але водночас Штіфель — радше суперечлива постать. Математикою він зацікавився завдяки нумерологічним дослідженням Біблії, намагаючись відшукати в ній прихований числовий сенс. У своїй книзі «Про кінець світу» він заявив, що ім’я римського Папи Лева X, який незадовго до того помер (LEO DECIMVS), збігається з Числом Звіра, і тому кінець світу настане 19 жовтня 1533 року о 8-й годині ранку (пізніше католик-утопіст Франческо Дони шукатиме Число Звіра в імені Лютера… їхня боротьба). У справі поширення нових алгебраїчних знань відіграв роль і Йоганн Шойбель (1494-1570). Його праця «Algebrae Compendiosa» (1551) стала важливою ланкою в розвитку алгебраїчних методів і символіки (ті самі +, -, = та інші символи). Він завжди був обізнаний із публікаціями зі своєї спеціальності, геометрії та арифметики, зокрема з працями Кардано, Коперника, Штіфеля, П’єра де ла Раме, Крістофа Рудольфа та Петера Апіана. Ще одним учнем школи Крістофа Рудольфа був німецький математик, що працював у Нідерландах, — Валентин Меннхер (1521-1570). Він був автором впливових практичних посібників з арифметики та комерційного обліку, які сприяли поширенню подвійного запису в бухгалтерії, розробленого ще математиком XV століття Лукою Пачолі. Ймовірно, він був одним із небагатьох, хто викладав вищу математику (алгебру, тригонометрію) в Антверпені, і через вплив іспанців у Нідерландах того часу теорія бухгалтерського обліку потрапляє до Барселони через переклад праць Меннхера.

Французький математик Жан Боррель (1485-1560), учень славетного Оронція Фінея, відомий своїми працями з квадратури круга та розв’язання систем лінійних рівнянь. Його праці сприяли переходу від античних методів до методів раннього Нового часу у Франції. Але й він теж займався теологічним маренням і намагався обчислити передбачувані розміри Ноєвого ковчега, щоб у ньому вмістилися всі тварини світу. У його працях помітний вплив Штіфеля, з яким Боррель періодично сперечався. Суперечка Борреля зі Штіфелем щодо квадратури круга й нумерології добре ілюструє, що в Європі вже склалося єдине дискусійне поле, де ідеї миттєво перетинали кордони. Французький поет і математик Жак Пелетьє дю Ман (1517-1582) не лише писав вірші й укладав трактати про правила поетичного мистецтва, а й розробив систему реформи французького правопису (фонетичне письмо), перекладав античних математиків, а також опублікував популярні підручники з арифметики, геометрії та алгебри. Він же запровадив 1558 року загальноприйняті позначення кутових градусів, хвилин і секунд. Набагато вагомішим був інший француз, П’єр де ла Раме (1515-1572), що прославився радикальною критикою Арістотеля та створенням «рамізму» — методу навчання, який спрощує логіку й риторику. Він здобув відомість ще у 20-річному віці, коли виступив із тезою:

«Усе, сказане Арістотелем, — хибне».

У магістерській дисертації (1536) та в наступних працях Раме виступав із різкою критикою схоластичного арістотелізму. За боротьбу проти схоластики Раме було усунуто від викладання в Паризькому університеті (1544), а його книги спалено. Реабілітуватися він зміг лише завдяки зв’язкам при дворі. Прийнявши кальвінізм, зазнавав релігійних переслідувань і був убитий під час знаменитої Варфоломіївської різанини. Підручники Раме з арифметики та геометрії наголошували на практичному застосуванні, а самого його можна навіть вважати попередником Декарта. Він боровся за права розуму, визнаючи його найвищою інстанцією. Наполягав на тому, що метод є відмінною ознакою науки, і що істинна методологія може бути знайдена, якщо буде осягнуто людський дух. Звільнити розум від «арістотелівських пут», спростити методи наук, міцно поставити вивчення математики у Франції, домогтися визнання свободи совісті, вказати істинну мету філософії як вивчення людської душі — ось головні завдання, до здійснення яких прагнув Раме. Найбільше значення Раме надавав не розвиткові вже наявних ідей, а відкриттю чогось нового, досі невідомого.

Нарешті, особливу гілку цього піднесення становила прикладна математика Іберійського світу. Іспанський математик Хуан Перес де Мойя (1512-1596) створив підручник «Arithmetica practica y speculativa» (1562), який витримав понад 30 видань і залишався основним посібником в Іспанії впродовж 200 років. Переважно він наслідував італійців і не був особливо оригінальним. Натомість Мартін Кортес де Альбакар (1510-1582) створив фундаментальну працю з навігації «Breve compendio de la sphera y de la arte de navegar» (1551) і першим теоретично обґрунтував існування магнітних полюсів, відмінних від географічних. Догадка про те, що магнітний полюс не збігається з географічним, була революційною для навігації того часу. Це дало змогу штурманам ураховувати магнітне схилення, яке раніше списували на «псування» компаса або похибки приладів. Хоча німці помітили це відхилення ще раніше, навіть не будучи морською нацією. У книзі Альбакара міститься перший відомий опис ноктурлабіума (спеціального пристрою для визначення часу вночі, створеного в IX столітті в Італії), і відтоді цей прилад пережив своє друге відродження. Приблизно тоді ж португальський математик Педру Нунеш (1502-1578) зробив власний внесок у навігацію й винайшов кілька вимірювальних приладів, зокрема ноніус, названий на його честь (пристрій для точного вимірювання кутів, прообраз шкали Верньє). Він теоретично обґрунтував рух по локсодромії, лінії, що перетинає всі меридіани під одним кутом, і це стало проривом у сфері навігації. До нього моряки помилково вважали, ніби рух із постійним курсом є найкоротшим шляхом по прямій. Нунеш математично довів, що на сфері це спіраль, яка прямує до полюса.

Такі успіхи іспанців і португальців у навігації були б неможливі без німецьких інструментів (Апіан, Гартман) та італійської алгебри (Кардано, Тарталья). І тут нарешті видно такий радикальний розрив з арістотелізмом, якого ще ніколи раніше не виникало.

Астрономія

У середині XVI століття в царині астрономії починається так звана геліоцентрична революція, здійснена Миколаєм Коперником (1473-1543). Основні риси його системи склалися ще раніше, у 1510-30-х роках, і про це вже добре знали його учні, які активно пропагували геліоцентризм. Але свою найзнаменитішу працю, «De revolutionibus», або «Про обертання небесних сфер» (1543), Коперник видає пізніше, лише в рік своєї смерті. Майже напевно він так і не побачив видання своєї праці й помер за кілька місяців до цього. У своїй праці Коперник остаточно, і з вичерпними доказами, проголошує рух Землі. Такі ідеї були відомі й раніше, про це знали, але їм бракувало серйозного математичного обґрунтування. Навіть у громадській думці Італії вже висловлювалися деякі сміливі ідеї про рух Землі, і, наприклад, італійський професор Челіо Кальканьїні в невеликій брошурі висловив думку, що Земля здійснює добове обертання. Таку саму думку обговорював Мавроліко. Їхні праці з’явилися майже одночасно з книгою Коперника, але цілком імовірно, що задовго до друку ці гіпотези обговорювалися в науковому середовищі. Але більш смілива ідея обертання Землі навколо Сонця до Коперника в християнській Європі відкрито не висловлювалася й не обговорювалася, і ніхто з названих попередників не намагався створити розвинену математичну модель руху планет, порівнянну з птолемеївською. У передмові до книги Коперник пише:

«Беручи до уваги, якою нісенітницею має видатися це вчення, я довго не наважувався надрукувати мою книгу й думав, чи не краще буде наслідувати приклад піфагорійців та інших, які передавали своє вчення лише друзям, поширюючи його тільки шляхом усної традиції». 

Основна думка трактату полягає в тому, що багато уявних рухів неба є наслідком руху самої Землі. Тут Коперник приписує Землі три рухи: добове обертання навколо своєї осі, річний оберт навколо Сонця і повільну зміну напряму земної осі. Завдяки цьому він пояснює зміну дня і ночі, річний цикл Сонця та видиме зміщення планет. Особливо важливим було його пояснення зворотних рухів планет: якщо Земля сама рухається, то дивні зигзаги Марса, Юпітера чи Сатурна на небі виявляються не реальними петлями, а оптичним ефектом, що виникає через різницю швидкостей планетних орбіт. Трактат побудовано як суворо науковий твір у шести книгах. У першій книзі викладено загальні підвалини нової системи й обговорено будову світу. У другій подано матеріал із сферичної астрономії та зоряного неба. Решта книг присвячені вже більш спеціальним обчисленням: рухам Сонця, Місяця і планет. Це не популярний виклад для масового читача, а саме математико-астрономічна праця з таблицями, геометричними побудовами та спробою обчислювально описати небесні явища.

Водночас Коперник ще не розриває повністю з античною традицією. Він зберігає ідею кругових і рівномірних рухів як найдосконаліших, а тому його система й далі використовує деференти та епіцикли. У цьому сенсі його модель не була «сучасною» в пізнішому кеплерівському значенні: орбіти в нього ще не еліптичні, а ідеально кругові. Але Коперник здійснив принциповий переворот у самій точці відліку. Земля перестала бути нерухомим центром космосу, тепер Людина і Земля були зміщені з привілейованого центру світобудови. Тим самим він підірвав аристотелівсько-птолемеївську картину світу, послабив протиставлення земного й небесного та заклав основу для подальшої астрономічної революції, яку продовжили Кеплер, Галілей і Ньютон. Саме тому цей твір вважається одним із ключових текстів початку наукової революції.

У низці міркувань Коперника вбачають навіть зародження нової, неаристотелівської механіки. Приблизно тими самими словами, що й пізніше Галілей, він формулює принцип відносності руху: «Будь-яка зміна місця відбувається внаслідок руху предмета, що спостерігається, або спостерігача, або, нарешті, внаслідок неоднакового переміщення того й того… Під час руху корабля в тиху погоду все, що перебуває поза ним, здається мореплавцям рухомим, ніби відбиваючи рух корабля». При цьому Коперник близько підходить до закону інерції, вказуючи, що тіла, які падають, і прилеглі шари атмосфери беруть участь у русі Землі, хоча жодні сили цей рух спеціально не підтримують (механіка Арістотеля в цій ситуації не бачила підстав для руху). Він став одним із перших авторів, які висловили здогад про універсальність гравітації: «Видається, що вага є не що інше, як природне прагнення, яким Творець Всесвіту наділив усі частинки, а саме — з’єднуватися в одне спільне ціле, утворюючи тіла кулястої форми. Імовірно також і те, що Сонце, Місяць та інші планети наділені такою самою властивістю».

Поруч із Коперником стоїть постать його вірного учня Георга Йоахіма Ретика (1514-1574), який опублікував «Першу звістку» (1540) про систему Коперника й керував виданням найголовнішої праці свого вчителя. Інший німецький астроном, який активно видавав твори XV століття, і, зокрема, трактат Сакробоско, — Еразм Рейнгольд (1511-1553) — уклав таблицю руху планет (Prutenic Tables, 1551) на підставі теорії Коперника. Важливою є і праця Андреаса Озіандера (1498-1552): він написав пролог до «De revolutionibus», зробивши її першу тиражну версію. Щоправда, у цій передмові він зазначив, що рух Землі є лише дотепним обчислювальним прийомом, і розуміти Коперника буквально не слід. Оскільки Озіандер не підписав передмову своїм іменем, у XVI столітті багато хто вважав, що такою є думка самого Коперника. Більшість описаних нами вище астрономів і математиків невдовзі після публікації праці Коперника — прийняли її або повністю, або в загальних рисах. Із тих, кого ми ще не називали, можна виокремити італійця Джован Баттісту Аміко (1511-1538), обдарованого й рано померлого юнака зі школи падуанських аверроїстів, чиї ідеї перегукувалися з ідеями Коперника, і який виступав проти птолемеївської системи ще до публікації праць Коперника. В Англії раннім послідовником коперниківської системи був Джон Філд (1530-1587).

Звісно, система Птолемея не впала за один день після публікації праці Коперника, але першу проломину було зроблено, і мине порівняно не так уже й багато часу, менш ніж одне століття, перш ніж система Коперника остаточно витіснить Птолемея. Та й далеко не всі скептики, які відкидали Коперника, були неодмінно поганими астрономами. Відомий конструктор астрономічних інструментів Йоганн Хоммель (1518-1562) був учителем славетного астронома Тихо Браге, передавши йому свої знання про точність вимірювань. Зростаючий космографічний інтерес продовжив Себастьян Мюнстер (1488-1552), учень Штьофлера, видавець творів античних географів і творець популярного атласу з географічним описом усіх відомих на той час країн — «Всеосяжної Космографії» (1544). Завдяки цій праці Мюнстер здобув славу «німецького Страбона». Перша книга «Космографії» охоплює загальні питання географії та математики, друга присвячена Південній Європі й Англії, третя — Німеччині, четверта — Південній, Центральній та Східній Європі, п’ята — Азії, шоста — Африці. Викладена доступно й захопливо, «Космографія» враховувала найновіші відкриття європейців у Старому й Новому Світі та містила 26 карт, зокрема доволі точну карту Куби й інших нововідкритих земель, супроводжену розповіддю про першу зустріч моряків Колумба з «дикунами», а також майже 500 гравюр із зображеннями індіанців. Протягом лише одного століття «Космографія» витримала 24 видання в німецькому оригіналі й багаторазово друкувалася в перекладах латинською, французькою, італійською, англійською та чеською мовами. Ця праця стала найвизначнішим явищем в історії географічної науки до появи перших творів Меркатора.

Хімія

Про хіміка Ванноччо Бірінгуччо (1480-1539), який створив перший систематичний трактат із металургії — «Pirotechnia» (1540), ми вже говорили раніше. Він активно діяв у перший період XVI століття, але його вплив відчутно позначався і в другому. Так само величезним залишався вплив Парацельса і Валерія Корда. Трактат Бірінгуччо стає одним із тих, що відкривають новий розділ — технічну хімію. Найважливішими творами тут, окрім уже названої «Піротехнії», стають такі книги, як: «Про гірничу справу і металургію» (1530-1546) Агріколи; «Три книги про гончарне мистецтво» (1548) Піккольпассо; «Гончарне мистецтво» (1557-1580) Паліссі; «Зібрання відомостей про мистецтво фарбування» (1540) Росетті та «Натуральна магія» (1558) Порта. До середини століття найважливішим хіміком стає Георгій Агрікола (1494-1555). У юності він відвідував лекції П’єтро Помпонацці, викладача філософії, який учив, що людина досягає щастя через практичні, морально бездоганні вчинки, а не через побожність. Агрікола перейняв усі ці ідеї й зробив їх основою свого майбутнього світогляду, залишаючись при цьому шанобливим католиком упродовж усього життя. Працюючи лікарем у найбільшому гірничодобувному регіоні Європи й ставши певного часу співвласником однієї з шахт, він зацікавився питаннями геології. Агрікола першим відмовився від арабського означеного артикля al-, уживаючи виключно chymia і chymista для опису діяльності, яку ми сьогодні охарактеризували б як хімічну або алхімічну, тим самим давши хімії її сучасну назву. Свої перші праці на тему організації гірничої справи він опублікував ще в 30-х роках, навіть випередивши Бірінгуччо, але зрілі твори Агріколи виходили друком у той самий час, що й праці Кардано або Коперника. У 1544 році було написано «De Ortu et Causis Subterraneorum», а в 1545 році — «De Natura Quae Effluunt ex Terra», присвячені фізичним основам геології. У них Агрікола описав вітер і воду як важливі геологічні сили. Саме завдяки цим працям його по праву вважають «батьком геології». У 1546 році Агрікола створив книгу «Про природу копалин», у якій він пропонує морфологічну класифікацію корисних копалин (тоді названих «окам’янілостями») з погляду їхньої форми (сфери, конуси, пластини). За часів Агріколи під «фосиліями», тобто копалинами, розуміли все, що викопують із землі, а не лише рештки давніх організмів. Агрікола заявив у передмові, що виключить «усе те, чого сам не бачив, не читав і не чув», і продовжив такими словами: «Про те, чого я не бачив і не розглядав уважно після прочитання або прослуховування, я не писав». Тобто, як і багато його сучасників в інших галузях науки, він спирається на особистий досвід, а не на догматичні запозичення з античних текстів. Агрікола був першим, хто зміг розрізнити «прості речовини» і «сполуки». Беручи до уваги морфологічні ознаки копалин, він розрізняв прості й складні мінерали та поділяв перші на землі, конкреції, камені й метали. Ця система лягла в основу всіх подальших мінералогічних праць аж до XVIII століття включно.

Завдяки численним поїздкам до гірничодобувних районів Саксонії Агрікола зумів вивчити всю технологію гірничої справи. Результатом його двадцятирічних спостережень є книга «De Re Metallica Libri XII», що з’явилася 1556 року, через рік після його смерті. Книгу було видано в Базелі латинською мовою, згодом її переклали багатьма іншими мовами. До того часу основним джерелом відомостей про метали та способи видобутку корисних копалин була «Природнича історія» Плінія Старшого, але Агріколі вдалося витіснити його своєю працею. Друг Агріколи Філіпп Бехіус (1521-1560), професор Базельського університету, сприяв перекладові книги німецькою мовою і опублікував її 1557 року. Це було перше систематичне дослідження технологічних процесів гірничої справи, і впродовж двох століть воно залишалося найважливішим посібником шахтаря. Книга складається з 12 томів, зокрема сотень ксилографій, деякі з яких зображають ранню промислову революцію. Перша глава містить вибачення за порівняння гірничої справи з іншими галузями видобутку, такими, як сільське господарство або торгівля. У другій обговорюється розвиток умов, тобто географічні характеристики, дренажні системи, дороги, національний суверенітет, у третій — маркшейдерська справа. Четвертий том говорить про розподіл видобутку та обов’язки чиновників. У п’ятому томі описано види шахт і можливості їхнього вдосконалення. Шоста книга є найбільшою, у ній описано обладнання гірничодобувної промисловості. Опис руд можна знайти в сьомій книзі, процес їх підготовки — у восьмій. Процес плавлення та вилучення металів, як і настанови щодо використання плавильних печей, займають дев’яту книгу. У десятій, одинадцятій і дванадцятій ідеться про родовища дорогоцінних металів, видобуток солі, сірки, бітумів, а також скла. У праці «De Re Metallica Libri XII» Агрікола порушує деякі етичні та екологічні питання: «… не може бути гідного відшкодування за смерть або каліцтво <…> Ліси й гаї вирубують, а потім знищують звірів і птахів, дуже багато з яких є смачною їжею для людини. Крім того, після промивання руд використана вода отруює струмки й потоки і або знищує рибу, або змушує її мігрувати. Тому жителі цих регіонів … зазнають значних труднощів у здобутті необхідного для життя…».

Бірінгуччо й Агрікола — ось два найбільші імена, що заклали підвалини теоретичної металургії та геології. Але технічною хімією це не вичерпується. З-поміж численних її виявів варто вказати на застосування хімії в гончарстві. Виробництво кераміки почалося в різних європейських країнах, але особливого розвитку воно набуло в Італії, досягнувши такого високого досконалості, що вже у XV і XVI ст. деякі італійські майстри передавали секрети виробництва іншим країнам Європи. Протягом XV ст. місто Фаєнца посідало провідне місце в керамічному виробництві: за двадцятиліття (1530-1550) в ньому було створено понад тридцять фабрик. Само собою, як і в усіх інших випадках, такий бум у матеріальній сфері сприяє розвиткові теорії. З’являються праці про кераміку. Італієць Чипріано Піккольпассо (1524-1579) у праці «Три книги про гончарне мистецтво» (1548) зібрав усю доступну на той час інформацію про техніку виготовлення майоліки (кераміка, вкрита глазур’ю з кольоровими малюнками): від вибору й обробки глини, формування виробу, складу глазурі й до приготування фарб. Цю працю визнано першим всеосяжним описом виробництва будь-якого виду кераміки, коли-небудь створеним у Європі. Для сприяння ремеслу фарбування й дублення шкіри Джоанвентура Росетті (бл. 1500-1560), співробітник венеційського арсеналу, створює працю «Зібрання відомостей про мистецтво фарбування» (1540) — першу у своєму роді, яку перевидавали навіть у XVII і XVIII століттях. Росетті заявив, що витратив шістнадцять років на збирання рецептів із Венеції, Генуї, Флоренції та інших італійських міст. Його книга поділена на чотири розділи, що охоплюють фарбування вовни, бавовни, льону та шовку, а також дублення й фарбування шкіри. Вона містить як практичні комерційні формули, так і різні «секрети», зокрема першу відому друковану формулу добування соляної кислоти. У розділах, присвячених текстилю, міститься приблизно 160 рецептів. У книзі наведено близько 35 рецептів червоних відтінків. Росетті документує широке використання бразильського дерева (верґіно), особливо для льону та бавовни, попри те, що воно дає нестійкий барвник. У книзі вказано на зсув у XVI столітті в бік використання індиго замість вайди через нижчу вартість і більшу яскравість першого. Книги Піккольпассо й Росетті завдали удару по середньовічній цеховій замкненості. Раніше рецепт глазурі або фарби передавався лише від батька до сина, а тепер став доступним будь-якій грамотній людині.

Тим самим часом в Італії Алессіо П’ємонтезе (бл. 1471-1556) і Джироламо Рушеллі (1518-1566), яких вважають однією й тією самою людиною під різними іменами, у 1555 році видали книгу «Секрети» з рецептами ліків, фарб і косметики. Вона стала світовим бестселером і прототипом нового жанру «книг секретів». Рушеллі також заснував одну з перших суто наукових академій, Accademia Segreta. «Секрети» сприяли виникненню легенди про мандрівного емпірика, який присвятив своє життя пошуку природних і технологічних секретів. Френсіс Бекон згодом вибудує свою філософію на цій самій ідеї: природа приховує таємниці, які треба «випитати» за допомогою експерименту. Книга П’ємонтезе-Рушеллі сприяла появі концепції науки як пошуку секретів природи, що пронизувала експериментальну науку в добу наукової революції. Інші книги секретів, такі як «Secreti» (1564) Ізабелли Кортезе, поширювали алхімічну інформацію серед широкого кола читачів. Коротко кажучи, ремесло підноситься до науки й користується для цього хімічними принципами, але сама хімія в чистому вигляді досі оповита ореолом алхімічного містицизму.

Біологія

Природнича історія в 1540-1550-х роках теж робить стрибок, переходячи від простих травників до широкого опису живого світу. До середини XVI століття головною подією в історії ботаніки стає створення перших серйозних, університетських ботанічних садів. Неважко знайти відомості про перші ботанічні сади у Венеції та медичній школі в Салерно ще на початку XIV століття, за часів Данте… тільки їх не вважають повноцінними садами сучасного типу. Першим таким садом обзавелася Німеччина, а саме Лейпциг, ще близько 1540 року, але цей ботанічний сад невдовзі багато разів змінював міста, переїжджаючи з місця на місце, і періодично закривався, тож зазвичай його теж не вважають першим академічним садом, і першість віддають Італії. У 1533 році Падуанський університет заснував першу кафедру ботаніки й призначив Франческо Бонафеде (1474-1558) першим професором «Simplicium» — професором «простих» або лікарських рослин. У 1545 році вчений із медичної школи Падуанського університету П’єтро Андреа Маттіолі (1501-1578) написав нову книгу про лікарські трави «Commentarii in libros sex Pedanii Dioscoridis», у якій систематично описано будову й лікувальне застосування 1200 різних рослин. Наукову працю в цьому напрямі підтримували моряки й дослідники, що поверталися з Нового Світу, Азії та Африки й привозили зразки рослин, невідомих у Європі. І ось у червні 1543 року Падуанський університет створив перший у світі ботанічний сад, Orto botanico di Padova, а Пізанський університет пішов його прикладом, створивши власний сад, Orto botanico di Pisa, у 1545 році. До 1591 року в саду в Падуї налічувалося понад 1168 різних рослин і дерев, зокрема віялову пальму, привезену з Єгипту. У 1545 році у Флоренції Козімо де Медічі заснував Giardino dei Semplici — сад лікарських трав. На відміну від Німеччини, в Італії такі сади швидше набули масового характеру й поширилися на інші міста. Невдовзі медичні школи університетів Болоньї, Феррари та Сассарі також обзавелися власними ботанічними садами, повними екзотичних рослин з усього світу.

Деяких важливих діячів ми вже зачіпали в попередній період, коли описували, як Лука Гіні винайшов гербарій і створив академічний сад у Пізі, майже синхронно з Падуанським. Значення цих авторів досить велике, хоча теоретичні праці Гіні, Бонафеде і Маттіолі були переважно коментарями до античних творів, із мінімальним новаторством. Справжній прорив у ботанічній і зоологічній науках здійснив Конрад Геснер (1516-1565), швейцарський учений-енциклопедист, який одним із перших спробував систематизувати накопичені людством відомості про тварин і рослини. Інтереси Геснера були надзвичайно широкі: він працював у галузі філології, фармакології, медицини, мінералогії, зоології, ботаніки, бібліографії. Геснерові належить одна з перших спроб класифікації рослин — книга «Керівництво з історії рослин» (1541). Він поділив рослинне царство, спираючись на ознаки квітки та насінини; виокремив клас, порядок, рід і вид, тим самим окресливши принципи бінарної номенклатури. Його систематику згодом дуже високо оцінив Карл Лінней і поклав її в основу власної. Вивчаючи рослини, Геснер робив тисячі начерків пагонів, квіток і плодів. Але найбільше він відомий своїм п’ятитомним твором «Історія тварин» (1551), поява якого, по суті, створює зоологію як повноцінну науку. Велика зоологічна праця Геснера являє собою енциклопедію тварин обсягом 4500 сторінок, що вийшла в Цюриху у 4 томах між 1551 і 1558 роками: чотириногі, амфібії, птахи й риби. П’ятий том, присвячений зміям, було видано посмертно, 1587 року. У «Історії тварин» Геснер поєднує дані з давніх джерел, таких як Старий Завіт, Арістотель, Пліній, фольклор і середньовічні бестіарії, додаючи до них власні спостереження. Це була перша спроба точно описати багатьох тварин. Книга, на відміну від багатьох праць свого часу, була ілюстрована розфарбованими вручну дереворитами, створеними на основі особистих спостережень Геснера та його колег. Але хоча він прагнув відрізняти спостережувані факти від міфів і поширених помилкових уявлень і був відомий точним зображенням багатьох тварин у «Історії тварин», він також умістив у свою працю безліч вигаданих істот, таких як єдиноріг, василіск або русалка, про яких чув лише із середньовічних бестіаріїв. Та коли Геснер сумнівався в точності викладених ним у власних працях думок або в достовірності включених ілюстрацій, він виразно про це заявляв. Окрім потенційної користі для людей від будь-яких рослин чи тварин, Геснер цікавився їхнім вивченням через моральні уроки, які вони могли дати, і божественні істини, які вони могли б відкрити. Геснерові приписують низку перших описів видів у Європі, як тварин, таких як бура щур, морська свинка та індичка, так і рослин, таких як тюльпан. 1555 року Геснер описав сходження на гору Пілатус. Це дає підстави вважати його одним із батьків альпінізму.

Завдяки своїм працям про рослини й тварин Геснер по праву може стояти поруч із такими революціонерами, як Коперник, Кардано і Агрикола. Із ботаніків того часу, якщо не рахувати вже названих Маттіолі та Гіні, особливо вирізняється особистий лікар імператорів Максиміліана II і Рудольфа II, фламандський лікар і ботанік Ремберт Додунс (1517-1585), якого часто називають «бельгійським Фуксом». Додунс — автор знаменитого травника «Cruydeboeck» (1554). Він відійшов від традиційного алфавітного порядку й згрупував рослини за їхніми фізичними властивостями та медичним застосуванням, що заклало підвалини сучасної систематики рослин. Книгу переклав французькою інший важливий фламандський ботанік Карл Клузіус, але про нього слід говорити в наступному періоді. В Італії Луїджі Ангвіллара (1512-1570), учень знаменитого Луки Гіні, замінив його на посаді директора пізанського ботанічного саду. Його головна праця «Semplici» (1561) містить описи понад 1500 рослин. Ангвіллара прагнув ідентифікувати рослини, згадані античними авторами (Діоскоридом та ін.), спираючись на особисті спостереження під час подорожей Середземномор’ям, і навіть наважився виправляти думки Маттіолі, що спричинило великий скандал. Найважливішим ботаніком Німеччини, який стоїть поруч із Конрадом Геснером і Отто Брунфельсом, стає Леонарт Фукс (1501-1566), автор монументальної праці «Опис рослин» (1542), у якій описано понад 500 видів. Книга вважається шедевром книгодрукування епохи Відродження завдяки найвищій якості ілюстрацій. Ботаніка вже непогано розвинена навіть в Англії, де працює Вільям Тьорнер (1509-1568), якого зазвичай називають «батьком англійської ботаніки». Тьорнер був близьким другом самого Геснера, здобував медичну освіту в Італії й уже тоді схвалював ідеї трансмутації видів (перші форми теорії еволюції, популярні наприкінці XVIII століття та в попередників самого Дарвіна). Його «The Names of Herbes» (1548), а потім «A New Herball» (1551) були звичайними травниками, але вже в новому стилі, з урахуванням досягнень італо-німецької ботаніки. Завдяки активному листуванню вчених і книгодрукуванню ботаніка сформувалася як міжнародна наукова спільнота («Республіка вчених»), де ідеї з Італії миттєво досягали берегів Англії та Фландрії.

Після праць Геснера починається справжній прорив у галузі зоології. Батьками сучасної іхтіології (науки про риб) стають такі автори, як француз П’єр Белон (1517-1564), автор книги «De aquatilibus» (1553) і піонер порівняльної анатомії. Його перша праця, присвячена рибам, написана ще 1551 року. Тоді під рибами розуміли всіх мешканців водойм, і тому класифікація охоплювала осетра, тунця, малармата, дельфінів і гіпопотама, якого Белон називав морським конем. Основною темою книги були дельфіни, їхня будова та репродуктивна система, яку Белон порівнював із системою наземних ссавців. У книзі 1553 року він описав близько 110 видів риб, переважно тих, що мешкають у Середземному морі. 1555 року було видано трактат із орнітології «Природна історія птахів». Попри слабку якість ілюстрацій, у ньому представлено близько 300 видів птахів. Як і у випадку з рибами, Белон подавав назву кількома мовами й додавав короткий опис кожного виду, а також певні відомості про спосіб життя птахів. Праця поділена на сім частин: перша присвячена загальним питанням, решта — хижим птахам, водоплавним, прибережним птахам, свійським птахам, воронам і подібним птахам і, нарешті, дрібним співочим птахам. Йому належить знаменита ілюстрація, що зіставляє скелети людини й птаха, яка стала класикою в біології. Уже в XVI столітті праці Белона перекладали Карл Клузіус і Уліссе Альдрованді, вважаючи їх фундаментальною основою нових наук — іхтіології та орнітології. У галузі вивчення риб праці Белона доповнив ще один француз, Гійом Ронделе (1507-1566): автор фундаментальної праці «Libri de piscibus marinis» (1554). Його робота стала першим стандартним довідником із морських риб, заснованим на особистих розтинах і докладних анатомічних описах. Значним вважається і внесок італійця Іпполіто Сальвіані (1514-1572). Окрім своєї медичної діяльності, він узявся за спеціальне вивчення риб, результатом чого стала праця «Aquatilium animalium historia» (1554), для друку якої Сальвіані влаштував у своєму домі друкарню. Він вирізнився використанням нової на той час техніки мідериту, що дало змогу досягти неймовірної для XVI століття точності й краси зображень риб. Він описує лише 92 види риб, розподілених на підставі їхніх зовнішніх ознак. Опис супроводжується вказівкою синонімії, місця перебування, способу життя та прийомів лову кожної риби. Хоча в ньому багато помилок, завдяки якісним таблицям він відігравав важливу роль в історії іхтіології нарівні з працями Белона і Ронделе. Ці автори є великими натуралістами XVI століття, які перейшли від простого переказування античних праць до емпіричних спостережень і точних описів природи. Античні автори в цей час ще зберігають свій високий статус, але вже перестають бути останнім словом науки. Спостереження, подорож, збирання й опис починають виправляти стару картину природи. Завершує весь цей період у природознавстві німець Йоганнес Кентман (1518-1574), який під час навчання в Італії відвідав усі нові ботанічні сади, спілкуючись із їхніми директорами, особисто познайомився з Геснером, після чого написав власну докладну книгу про трави, а згодом, уже з явним впливом системи Агріколи, написав трактат про гірські породи, де систематизував 1600 зразків каменів і мінералів. Його внесок в історію науки цінний ще й тим, що він створив один із перших у Європі систематизованих кабінетів, або музеїв природи.

Щоправда, не можна навіть сказати, що всі ці автори були першими у своїй справі. Зазвичай вважається, що це перші саме строго наукові твори, але їм передували такі автори, як П’єр Жиль (1490-1555), зоологічна праця якого, по суті, навіть випередила Белона і Геснера на цілих 20 років. Або взяти хоча б Едварда Воттона (1492-1555): цей англійський лікар створив працю «Про відмінності тварин» (1552), у якій спробував систематизувати всі відомі зоологічні знання, очистивши їх від середньовічних фантазій і повернувшись до методів Арістотеля. Так, це спроба працювати як відновлювач давнини, але вже на зовсім іншому рівні, ніж це робилося раніше. Він також написав спеціальну працю про комах («Інсекторум, або Театр комах»), яку опублікують лише у XVII столітті. Театр комах особливо цікавий як приклад інтернаціоналізації науки: над книгою «колективно» працювали і Воттон, і Геснер, і ще один британський зоолог Томас Пенні (1532-1589). Це був перший в історії мегапроєкт з ентомології. 1544 року згадуваний нами вище Вільям Тьорнер написав книгу, присвячену виключно птахам. Він теж описує в ній не лише види, які вже згадували Арістотель і Пліній, а й інші види, які він особисто спостерігав. Ще раніше чеський єпископ Ян Дубравіус (1486-1553) створив книгу «De piscinis» (1547), один із перших і найвпливовіших посібників із практичного рибництва. Він описав будівництво ставків, методи розведення коропа, щуки та форелі, а також основи аквакультури того часу.

Анатомія

У середині XVI століття медицина, поряд з астрономією, була однією з найочевидніших галузей знання, де відбувалися зрушення, які не можна пояснити простим уточненням античних помилок. Революцію, аналогічну тій, яку до 1540-х років здійснили Коперник, Кардано, Геснер і Агрікола, в галузі анатомії здійснює Андреас Везалій (1514-1564), особистий лікар імператорів династії Габсбургів, родом із Нідерландів, який, утім, більшу частину життя провів в Італії. Вивчаючи праці Галена та його погляди на будову людського тіла, Везалій виправив понад 200 помилок канонізованого античного автора. Він також виправив помилку Арістотеля про те, що чоловік має 32 зуби, а жінка 28; це найяскравіша демонстрація того, що античні авторитети помилялися в найнескладніших речах, які можна перевірити, просто відкривши рота. У 1543 році Везалій провів публічний розтин тіла Якоба Каррера фон Гебвайлера, сумнозвісного злочинця зі швейцарського Базеля (скелет якого й досі зберігається в цьому місті). Того ж, 1543 року, він видає свою головну працю «Про будову людського тіла», у якій узагальнив і систематизував досягнення в галузі анатомії. Не ставлячи за мету перелічити всі його відкриття, відзначимо головне: його праця стала першим суворо науковим трактатом з анатомії, який намагався спиратися виключно на дані, отримані шляхом розтину трупів, а не копіювання давніх авторів. У цьому плані Везалій пішов значно далі, ніж його попередники з традиції Мондіно. У цій роботі Везалій також уперше описує механічну вентиляцію легень і виступає прихильником «паралельного розтину», за якого труп тварини й труп людини препаруються одночасно, щоб продемонструвати анатомічні відмінності й, таким чином, виправити галенівські помилки. Однак ми вже бачили, що й Везалій не виник на порожньому місці. До нього в Європі вже були створені інститути (колегії Лінакра і Шамп’є), нові методи (аутопсії Бенів’єні та Бенедетті), спроби художнього й водночас надзвичайно точного зображення шарів людського тіла (Дріандер і Карпі), і навіть доведені помилки Галена (Карпі та Акілліні). 

Противники Везалія, які дотримувалися традицій середньовічної схоластичної медицини, почали його цькування за зазіхання на авторитет Галена. Власний учитель Везалія Жак Дюбуа зрікся його і 1551 року під псевдонімом опублікував проти колишнього учня їдкий памфлет, стверджуючи, що якщо сучасне тіло не збігається з описом Галена, то це «природа змінилася на гірше», а не Гален помилився. Другий за популярністю лікар Ренесансу працював навіть трохи раніше, ніж Везалій. Активні дебати щодо природи сифілісу привели до знаменитих праць Джироламо Фракасторо (1478-1553). У своїй книзі «Про контагій, про контагіозні хвороби та лікування» він припустив, що епідемії спричиняються крихітними частинками («насінням»), які передаються від хворого через прямий, непрямий або навіть зоровий контакт. «Насіння» в його термінах ближче до хімічних або атомістичних елементів. А сама хвороба сифіліс дістала свою назву від поеми Фракасторо «Сифіліс, або Про галльську хворобу». Поема розповідає про те, як пастух на ім’я Сифілус розгнівав богів Олімпу й був покараний ними страшною хворобою, що вразила все його тіло висипом, бубонами та виразками. 1546 року він увів у медицину термін «інфекція». І, до речі, коли ми говорили про відкриття німця Апіана, який уперше вказав на те, що хвости комет обернені в бік, протилежний Сонцю, то йому все ж таки приписують перші спостереження, але пріоритет формулювання часто пов’язують саме з Фракасторо. Повертаючись назад, слід згадати і про Джироламо Кардано (1501-1576), який був другим за славетністю лікарем у Європі після Парацельса. Хоча його постійно згадують як реформатора математики й механіки, лікар — це основна професія Кардано. Він одним із перших пов’язав напади астми з чинниками довкілля, наприклад із пуховою периною (алергологія), уперше дав точний опис черевного тифу й висунув ідею про те, що глухонімих можна навчати читання й письма, використовуючи абстрактне мислення, що було проривом для XVI століття. Отже, Везалій, Кардано і Фракасторо — ось найзнаменитіші імена в історії медичної революції XVI століття. 

Анатомія продовжувалася працями учнів Везалія. Йому асистував італійський лікар Джованні Баттіста Канано (1515-1579), чиї праці виходили навіть раніше за праці самого Везалія. У «Musculorum humani corporis picturata dissectio» (бл. 1541) Канано першим застосував мідну гравюру для зображення м’язів, що дало змогу передати найтонші деталі волокон. Інший учень і товариш Везалія, який зрадить його так само, як і Жак Дюбуа, — це Реальдо Коломбо (1516-1559), автор фундаментальної праці «De re anatomica» (1559). З іменем Коломбо пов’язано кілька анатомічних відкриттів, зокрема один із перших описів клітора, а головне — відкриття легеневого (малого) кола кровообігу. Варто зазначити, що Коломбо дійшов до цього експериментально, спостерігаючи за живими тваринами методом вівісекції. Він довів, що кров із правого шлуночка йде в легені для «освіження» повітрям і повертається в лівий шлуночок. Це був прямий удар по фізіології Галена і найважливіший крок до майбутнього відкриття Гарвея. До Коломбо вважали, що серце працює як ковальські міхи, тобто активно розширюється, всмоктуючи кров. Коломбо зрозумів, що активна фаза — це саме скорочення і виштовхування крові. Також Коломбо дав перший точний опис положення і функції кришталика ока. Планувалося, що ілюстрації до його книги виконає сам Мікеланджело, але цим планам не судилося здійснитися, оскільки Мікеланджело помер за 5 років до завершення роботи над текстом. Єдина ілюстрація в книзі — це гравюра Мікеланджело, який зобразив Коломбо в анатомічному театрі за розтином трупа.

У школі Коломбо навчався іспанський анатом Хуан Вальверде де Амуско (1525-1587), який більшу частину життя працював у Римі. Його книга «Historia de la composición del cuerpo humano» (1556) стала найпопулярнішим анатомічним підручником свого часу. Хоча він у багатьох аспектах спирався на Везалія, Вальверде виправив низку його помилок (наприклад, в описі м’язів ока та будови носової перегородки). Його атлас уславився моторошними, але технічно бездоганними ілюстраціями — наприклад, фігурою людини, яка тримає в руках ніж і власну зняту шкіру. Це зображення часто порівнюють з образом святого Варфоломія на фресці Мікеланджело «Страшний суд» у Сікстинській капелі. А одним із вірних послідовників Везалія та Коломбо став не менш знаний сьогодні Габріеле Фаллопіо (1523-1562), директор ботанічного саду в Падуї та творець сучасної гінекології. Він описав безліч різних м’язів і нервів, наприклад барабанну струну (нерв у вусі) і канал лицевого нерва (фаллопіїв канал). Але головним його відкриттям стали маткові труби, названі на його честь фаллопієвими. До того ж він увів в анатомію такі звичні нам терміни, як «влагалище» (vagina) і «плацента». Невеликий інтерес може становити книга Антоніо Муза Бразавола (1500-1555), учня Нікколо Леонічено. Він став першим лікарем, який задокументував і успішно завершив операцію трахеостомії (у 1546 році). Також не варто забувати про лікаря й алхіміка Леонардо Фіораванті (1517-1588), який пропагував нові методи лікування, засновані на використанні металів і мінералів (у дусі Парацельса). Його вважають одним із піонерів пластичної хірургії, адже він описував техніки ринопластики (відновлення носа). Так, це значною мірою наслідок тієї самої епідемії сифілісу, що створила підвищений попит на подібні операції.

У медицині, на думку Фіораванті, досвід був необхідним і тому мав передувати теоретичному вивченню; він критикував насамперед тих лікарів, які обмежувалися пасивним читанням праць Галена й Гіппократа. Найгострішу критику на адресу офіційної медицини болонський лікар висунув проти гуморальної теорії; Фіораванті у своїй книзі «La Cirurgia» стверджує, що під час численних розтинів живих і мертвих мавританських солдатів (так, розтини проводили і на живих людях) він ніколи не знаходив чорної жовчі, мокротиння чи життєвої сили. Натомість, за його твердженням, спостерігав легені, язик, селезінку та печінку — усі органи, які, на відміну від гуморів, є конкретними й можуть бути піддані лікуванню. З його погляду, лікар мав бути водночас хірургом і хіміком. Фактично він гостро відчував потребу в поєднанні медицини й хірургії, які мали стати менш жорстокими та інвазивними методами лікування. Він був глибоко переконаний, що лікар має досконало знати, що саме він призначає пацієнтові, а отже, повинен розуміти хімію і вміти готувати лікарські засоби, які потім використовуватиме.

Головним попередником Везалія стає вже згаданий вище вчитель Жак Дюбуа (1478-1555), який у той час був одним із найвпливовіших анатомів Франції. Саме він першим запропонував називати м’язи й судини іменами (наприклад, біцепс, трицепс, яремна вена, стегнова артерія) замість того, щоб просто нумерувати їх, як це робили від часів Галена. Він був першим професором у Франції, який почав викладати анатомію, проводячи демонстрації безпосередньо на людських трупах. Йому приписують перший опис венозних клапанів (хоча їхню повну функцію було зрозуміло пізніше). Але, як уже було показано вище, Дюбуа був фанатичним прихильником Галена. Інший французький анатом, Шарль Етьєнн (1504-1564), став автором одного з перших ілюстрованих праць з анатомії «De dissectione partium corporis humani» (1545) і першим описав спинномозковий канал, клапани в печінкових венах та докладно вивчив будову спинного мозку. Його праця могла б затьмарити твори Везалія, якби її публікація не затягнулася через судові тяжби з художником-співавтором. Його атлас знаменитий тим, що фігури зображено в динамічних позах на тлі пейзажів (хоча й скелети Везалія зазвичай малювалися в алегоричних позах класичного живопису). На перетині різних наук, опосередковано пов’язаних із медициною, працює ще багато інших авторів, можливо не настільки революційних, як інші анатоми того часу. Француз Жан Фернель (1497-1558), математик і астроном, вважався найкращим лікарем Франції та одним із найкращих у всій Європі («сучасний Гален»). Він першим увів до наукового вжитку терміни «фізіологія» і «патологія». Також він першим докладно описав спинномозковий канал і апендицит. Тому французи часто називають Фернеля «батьком фізіології». Написав кілька праць з медицини між 1542 і 1548 роками, що включали й цілком маячні розділи про ангелологію і демонологію. Найважливішою його працею була «Universa medicina», що витримала понад 30 видань. Водночас декан медичного факультету в Парижі Жан Таго (1499-1546) прославився своєю фундаментальною працею «De chirurgica institutione» (1543). Він систематизував хірургічні знання свого часу та сприяв визнанню хірургії як академічної дисципліни. Відомий своєю боротьбою проти Мішеля Серве, який захищав судову астрологію та ворожіння. У Португалії особливо сильним вважається лікар єврейського походження Амато Лузітано (1511-1568). Він одним із перших відкрив і описав венозні клапани, що стало важливим кроком до розуміння системи кровообігу. Автор багатотомної праці «Медичні центурії», де описав сотні клінічних випадків. Він приділяв багато уваги анатомічним дослідженням трупів і одним із перших згадував про закупорювання вен. В Іспанії відомий гуманіст і лікар Андрес Лагуна (1499-1559), але лише завдяки перекладу та коментарям до праці Діоскорида «Про лікарські речовини». Його праця стала важливим підручником з фармакології та ботаніки в Європі того часу. Лагуна й надалі вважав теорію чотирьох гуморів дієвою, але виявляв скептицизм щодо алхімії, відкидаючи будь-які твердження, що не мають емпіричного підтвердження. 

Водночас медицина середини століття рухалася вперед не лише через розтин, а й через хірургію. Тут особливо вирізняється француз Амбруаз Паре (1510-1590), легендарний хірург, який відмовився від припікання ран киплячою олією, запровадивши використання м’яких мазей. Він відродив метод лігатури (перев’язування судин ниткою) для зупинки кровотеч замість припікання розпеченим залізом. У 1545 році, спираючись на досвід своїх спостережень, видав книгу «Спосіб лікувати вогнепальні рани, а також рани, завдані стрілами, списами тощо». Паре відомий багатьма досягненнями в найрізноманітніших сферах медицини. Він описав багато випадків істеричних розладів, закладаючи підвалини майбутньої психології. Під час роботи з пораненими солдатами Паре задокументував біль, який вони відчували після ампутацій, як відчуття в «фантомній» кінцівці. Паре вважав, що фантомний біль виникає в головному мозку, а не в рештках кінцівки. Він також увів у хірургічну практику операції з виправлення «заячої губи», розробив метод відновлення розщепленого піднебіння («вовчої пащі»); застосовував кесарів розтин, щоправда лише в разі смерті породіллі, і запропонував безліч способів полегшення процесу пологів. Тут йому допомагав його учень Жак Гійемо, який згодом сам написав трактат з акушерства «Пологи, або Щасливі пологи у жінок». Паре запропонував також використовувати протези кінцівок, при цьому сам розробив безліч інноваційних протезів (зокрема механічну руку!) і хірургічних інструментів. Найвідоміша історія, пов’язана з Паре, — це експериментальне спростування дії безоарових каменів. Тоді вважалося, що ці камені здатні вилікувати від наслідків будь-якої отрути, але Паре вважав, що це неможливо. У 1567 році Амбруаз Паре описав випадок, якого кухаря при дворі було спіймано на крадіжці вишуканих срібних столових приборів і засуджено до повішення. Кухар погодився на отруєння за умови, що йому одразу після отрути дадуть безоар, і він вийде на волю, якщо виживе. Камінь не вилікував його, і він помер у агонії через сім годин після отруєння. Таким чином Паре довів, що безоари не можуть вилікувати від усіх отрут. Підсумовуючи, можна сказати, що все це зоряне покоління 1540–1550-х років поєднувало класичні знання та появу емпіричних методів (розтин, клінічне спостереження, систематику й технічний досвід), і тим самим медицина незворотно вийшла з-під опіки античності. 

Короткі підсумки другого періоду

У 1540–1550-х роках європейська наука вступила в ту фазу, коли одного лише відновлення античного знання вже стало недостатньо. Коперник, Везалій, Агрикола, Геснер і Кардано показали, що давні авторитети більше не є останньою інстанцією. Саме в ці десятиліття гуманістичне відновлення стародавніх текстів перестало бути самоціллю й обернулося їх систематичною перевіркою. Було створено праці, які майже в кожній галузі наук вважаються віхою, що відділяє середньовіччя від Нового часу. У математиці європейські вчені вийшли за межі простого засвоєння античної спадщини й отримали нові алгебраїчні методи; в астрономії коперниківська система вперше змістила Землю з центру світу; в анатомії Везалій підірвав безумовний авторитет Галена, а в практику входить не просто розтин трупів, а й повноцінні анатомічні театри для широкої публіки; в природничій історії ботанічні сади, гербарії, новий деталізований рисунок і колекція зразків привели до відродження зоології та ботаніки; в металургії, мінералогії та технічній хімії з’явилися праці, засновані не на старій книжній традиції, а на особистому ремісничому досвіді, описі технічних процесів. 

І все ж розрив з античністю ще не був повним. Коперник зберігав кругові орбіти, натуралісти ще не до кінця очистили свої книги від міфічних істот, лікарі й далі перебували в тіні Галена. Усі античні письменники, Евклід, Архімед, Птолемей, Діоскорид тощо зберігали величезний авторитет. Але тепер їх уже не лише тлумачили, а й звіряли з досвідом, виправляли і, коли потрібно, відкрито спростовували. У цьому й полягає історичний сенс середини XVI століття: вона стала водночас вершиною ренесансного повернення до давніх і початком рішучого розриву з їхньою монополією.

Усього в цьому розділі ми розглянули 57 учених, не рахуючи деяких повторів із попереднього періоду. Якщо в попередній групі вчених середня тривалість життя становила 61,2 року, то для цієї групи ситуація трохи погіршується, і їхній середній вік становить 60,8 року, що все ще значно нижче, ніж показник для визначних учених XI–XIII століть.

Частина III:
Перехід до науки Нового часу (1560-1610-ті рр.)

Якщо перша частина цієї статті була присвячена відновленню античного рівня знання, а друга — тим відкриттям середини XVI століття, які вперше дали змогу європейській науці розпочати прямий розрив з античністю, то третій період показує вже інший стан наукової культури. Тепер ідеться не про кілька великих книжок і не про поодиноких геніїв, а про перетворення попередніх проривів на стійку систему. У другій половині XVI та в перші десятиліття XVII століття наукове знання стає по-справжньому міжнародним, і водночас уже більш інструментальним, більш математизованим і прикладним. Алгебра перетворюється на універсальну мову обчислення; механіка й гідростатика виходять з-під опіки старої схоластики; оптика, магнетизм і електрика стають предметом послідовного досліду; астрономія отримує нові прилади, нові таблиці та нові моделі світу; картографія й навігація пов’язують наукову теорію з торгівлею, мореплавством і державними інтересами. Це все ще не епоха Ньютона, але вже й не той світ, що передував відкриттям Коперника й Везалія. Найважливішою, хоч і не завжди достатньо поміченою, передумовою цього переходу була особлива академічна культура Італії. Уже в першій половині XVI століття півострів укрився безліччю гуманістичних товариств із характерними ігровими назвами — на кшталт падуанських Infiammati («Палаючих») і флорентійських Umidi («Вологих»), невдовзі перетворених на Accademia Fiorentina. Усього таких академій в Італії XVI століття нараховують понад сотню. Ці об’єднання зазвичай були менш формальними, ніж університети, але саме тому виявлялися рухливішими за них: вони легше поєднували вчену бесіду, публічну лекцію, переклад, коментування, друкування й гурткову солідарність. Їхнє головне історичне значення полягало не лише в літературі, а й у тому, що вони перетворювали народну мову на мову філософії, науки й права, виводячи знання з вузького латинського контуру в ширше міське середовище. У Падуї та Флоренції академічне життя вже в 1540-х роках охоплювало філософію природи, математику й медицину; у Бенедетто Варкі, пов’язаного з Infiammati, це доходило до перекладу Евкліда й вироблення науково-філософського лексикону на volgare.

Поряд із такими напівлітературними, гуманістичними колами існували й більш спеціалізовані спільноти, які вже можна назвати академіями наук. Хіміко-натуралістичні дослідження велися в «секретних» академіях (Accademia dei Segreti і Academia Secretorum Naturae) Неаполя 1560-х років під керівництвом Джироламо Русчеллі та Джамбаттісти делла Порти. Але найвагомішу роль відіграла Accademia dei Lincei (Академія рисьооких), заснована в Римі 1603 року. Вона вже мала програму, правила вступу та виразний природничо-науковий профіль, а 1611 року до неї приєднався Галілей. Італійські академії були важливі тим, що створили проміжне середовище, в якому найліпше поставали переклади Арістотеля народною мовою, точилися диспути про природу, відбувалися демонстрації приладів, обмін рукописами та перші спроби колективного дослідження. Академії прискорювали циркуляцію знань, надавали престиж і покровительство, полегшували публікацію текстів і при цьому не вступали в жорсткий конфлікт з університетом, а часто доповнювали його. Італія створює прообрази для всіх національних наукових академій, які буде засновано в інших країнах Європи до середини XVII століття, коли вже самі «Рисьоокі» були закриті. Але поки цих академій не було ніде, крім Італії. В інших країнах можна назвати лише деякі наближення:

• У Франції це Колеж де Франс (1530), що пропонував відкриті публічні лекції, причому вже серед перших королівських читців був математик Оронцій Фінеус, а згодом там з’явилися філософія і медицина. Там були й гуманістичні академії італійського типу, до яких можна віднести навіть групу Плеяди, але вони мало пов’язані з розвитком прикладних наук. Повноцінні академії тут виникнуть до середини XVII століття, хоча окремої згадки вартий Кабінет братів Дюпюї (1617), впливовий гурток учених і бібліофілів.
• У Німеччині та так званій Священній Римській імперії за аналогією з гуманістично-літературними академіями Італії створено Плодотворне товариство (Fruchtbringende Gesellschaft, 1617) у Веймарі, що ставило за мету чистоту німецької мови. А пізніше, лише 1622 року, Йоахім Юнгіус закладе підвалини Societas Ereunetica в Ростоку — товариства, орієнтованого на емпіричне вивчення природи. Двір імператора Рудольфа II у Празі (бл. 1580–1612) фактично працював як академія. Він зібрав найкращих алхіміків, астрономів (Тихо Браге, Кеплер) і художників Європи.
• В Англії цього періоду класичні академії довго не приживалися, поступаючись місцем «колегіям» і неформальним групам. Найважливіший приклад тут — Королівський коледж лікарів (1513) з ранніх, а згодом Грешем-коледж (1597), що став майданчиком безплатних публічних лекцій із «нового знання» для лондонської публіки. Тут читали лекції, зокрема, з астрономії, геометрії та медицини, і він став базою, з якої згодом виросло Королівське товариство. Тут теж були впливові неформальні гуртки при дворах або в маєтках. Наприклад, коло Волтера Релі та «Школа ночі» (1592), де обговорювали науку й навігацію.
• В Іспанії академії часто набували форми «тертулій» — напівзакритих зустрічей інтелектуалів. Але тут, завдяки раннім зв’язкам з Італією, також існує дуже щільна мережа найрізноманітніших літературних академій. Найвідоміші — Academia de los Nocturnos (Академія північників, 1591) у Валенсії, а якщо з більш наукових, то на початку 1580-х років за Філіпа II виникла мадридська Academy of Mathematics, що поєднала математику з навігацією, інженерією та архітектурою.

Тому, коли ми говоримо про науковий злам кінця XVI століття, треба пам’ятати, що його інституційний каркас тривалий час залишався переважно італійським. Саме тут найраніше виникла щільна мережа академічних гуртків, з якої поступово виросли майже класичні форми наукової академії. Інші країни рухатимуться в тому самому напрямі, але пізніше, слабше й зазвичай через інші організаційні форми. Також до цього часу вже сформувалася повноцінна культура «Республіки вчених», коли новітніми відкриттями миттєво ділилися в листах, і протягом буквально одного року будь-яке помітне відкриття ставало відомим для будь-якого дослідника від Лісабона до Берліна. Усе це треба розуміти вже як щось само собою зрозуміле, бо ми не будемо щоразу спеціально зупинятися на подібних прикладах.

До речі, в першому розділі ми розглянули 42 вчених, із середньою тривалістю життя 61,2 року, у другому розділі їх уже було 57, із середньою тривалістю життя 60,8 року. У цьому, третьому розділі, ми розглянемо ще 111 осіб, чия середня тривалість життя становитиме 64,3 року. Загалом же в цій статті згадано 210 дослідників, а їхня середня тривалість життя становить приблизно 62,7 року, що все одно нижче, ніж середня тривалість життя обраних мною авторів XI-XIII століття, яка становила 67,1 року.

Математика

Після революції Кардано — Тартальї в математиці та проривних праць Мавроліко в оптиці подальші кроки науки відбуваються вже значно легше. Те, що було зроблено в математиці до середини XVI століття, — це лише перші, хоч і важливі, кроки до подолання античного й арабського рівня. Справді модерні європейські новації з’являться згодом. Найважливішими постатями тут по праву можна вважати Рафаеля Бомбеллі, Симона Стевіна та Франсуа Вієта. Завдяки їм алгебра зазнає серйозного ускладнення, своєї символізації, і зрештою перетворюється на універсальну, абстрактну мову науки. Але попри те, що математика стає помітно абстрактнішою, водночас вона стає й придатнішою для практичного застосування. Перший із цієї трійці походить з Італії. Інженер-гідротехнік Рафаель Бомбеллі (1526-1572) переклав і опублікував «Арифметику» Діофанта, і саме завдяки цій події в Європі починається історія теорії чисел. Бомбеллі став відомим тим, що, намагаючись розв’язати кубічні рівняння, почав оперувати конструкціями, які згодом назвуть уявними числами. Він називав їх «плюс-із-мінуса» і «мінус-із-мінуса». Комплексні числа поступово перетворюються на легітимний об’єкт. Головна праця Бомбеллі — «Алгебра», написана близько 1560 року, а видана 1572 року. Бомбеллі, один із перших європейських алгебраїстів, які систематично й упевнено працювали з від’ємними числами, наводить правила роботи з ними, зокрема правило знаків для множення, тобто він систематизував те, що ми вивчаємо в школі: «мінус на мінус дає плюс», а «плюс на мінус дає мінус». Це допомогло перетворити від’ємні числа з «абсурдних» понять на зручний інструмент. До нього математики заходили в глухий кут: якщо під час розв’язання рівняння виходив корінь із від’ємного числа (наприклад √-1), роботу просто припиняли, вважаючи це неможливим. Бомбеллі також вигадав перші дужки, але вони мали вигляд прямої та дзеркально відбитої літери L. Звичні нам круглі дужки з’явилися в тому самому XVI столітті, однак до загального вжитку їх увели лише Лейбніц і Ейлер. На відміну від багатьох сучасників, Бомбеллі писав свою «Алгебру» італійською мовою (вольгаре), а не латиною. Він свідомо хотів зробити математику доступною для інженерів і практиків, вважаючи, що ясність викладу важливіша за академічну чепурність.

Помітний внесок у створення алгебри сучасного типу зробив фламандський математик, механік і інженер Симон Стевін (1548-1620). Він відомий насамперед своєю книжкою «Десята» (1585). Саме після неї в Європі почалося широке використання десяткових дробів. Десяткові індо-арабські цифри вкорінилися в Європі значно раніше, з XIII століття, а от дроби використовувалися або натуральні, або шістдесяткові, або масштабовані до цілих чисел. Стевін передбачив, що ця форма дробів стане основою для всіх мір, ваг і грошових систем. Однак його запис був доволі громіздким. Він не використовував кому, а розряди обводив кружечками: наприклад, число 15,37 він записав би як 15 (0) 3 (1) 7 (2). Сучасного вигляду дроби набули трохи пізніше, завдяки Неперу й Кеплеру. До Стевіна математики часто розрізняли «числа» (цілі) і «величини» (дроби, корені). Стевін же заявив, що будь-які числа — чи то корінь, чи то дріб, чи то ціле — це об’єкти одного порядку. Це стерло межу між арифметикою та геометрією. Стевін також здійснив неочевидний прорив, легалізувавши одиницю як число. До нього, ще з часів Давньої Греції, одиниця вважалася «матір’ю чисел» або генератором, але не самим числом (яке розуміли як «множину одиниць»). Як і Бомбеллі, Стевін писав рідною мовою, а не латиною. Він вірив, що наука має служити ремісникам і купцям, і навіть увів до нідерландської мови чимало математичних термінів, які вживаються там і досі. Внесок Стевіна у фізику ми розглянемо трохи далі, але майже вся англо-німецька фізика початку XVII століття орієнтується на Стевіна навіть сильніше, ніж на Галілея.

Почин Бомбеллі та Стевіна продовжив один із найзнаменитіших математиків в історії світу — Франсуа Вієт (1540-1603). За те, що він увів символи в алгебру, його називають «батьком буквеного алгебри». Близько 1570 року Вієт підготував «Математичний Канон», фундаментальну працю з тригонометрії, яку видав у Парижі 1579 року. Він працював радником при французьких королях, і коли внаслідок придворних інтриг Вієта на кілька років усунули від справ (1584-1588), тоді він цілком присвятив себе математиці й почав вивчати трактати класиків: Кардано, Бомбеллі, Стевіна та ін. Підсумком його роздумів стали кілька праць, у яких Вієт запропонував нову мову «загальної арифметики», тобто символічну мову алгебри. До речі, Вієт називав свою алгебру «логістикою» або «аналітичним мистецтвом», протиставляючи її числовій арифметиці. Свою головну працю, «Вступ до аналітичного мистецтва» (1591), він розглядав як початок всеосяжного трактату, але продовжити його не встиг. Вієт першим почав систематично використовувати букви для позначення не лише невідомих, а й коефіцієнтів (параметрів). Це дало змогу записувати формули в загальному вигляді. До цієї праці Вієта математики записували рівняння словами або громіздкими скороченнями. Також він першим подав «число π» у вигляді нескінченного добутку, обчисливши його з точністю до 9 знаків. Це була також перша в історії математики формула з нескінченним алгоритмом (нескінченний добуток вкладених радикалів). Але найвідоміше його досягнення, що потрапило до шкільних програм усіх дітей світу, — встановлення зв’язку між коренями квадратного рівняння та його коефіцієнтами, відоме як теорема Вієта. Якщо Бомбеллі «легалізував» від’ємні та уявні числа, то Вієт дав рівнянням загальну буквено-символічну мову, а Стевін — десяткові дроби. Усі разом вони завершують портрет математики, яка відтоді стає схожою на сучасну. Щоправда, сам Вієт був доволі консервативним і не визнавав від’ємних чисел (називав їх «хибними»), всіляко намагаючись їх уникати. Буквені вирази для від’ємних чисел застосують уже після нього. Власне тому й теорема Вієта спочатку звучала інакше, адже її формулювали лише для додатних коренів. Загального вигляду, який вивчають у школах, теорема теж набула вже пізніше. Вієт був «заручником» античної геометрії й уважав, що додавати можна лише величини однакової розмірності (наприклад, довжину з довжиною, а площу з площею). Тому навіть попри буквені скорочення його формули все одно виглядали громіздко з сучасного погляду. З цікавих фактів: як радник королів, Вієт уславився тим, що за два тижні розшифрував найскладніший 500-символьний код іспанської розвідки, що допомогло Франції у війні. 

Що ж до інших математиків того часу, то їх уже неймовірно багато, але спробуймо виокремити бодай найпомітніших. Важливою подією тієї доби була масштабна реформа календаря, який відтоді носить назву григоріанського. Одну з ключових ролей у її математичному обґрунтуванні, роз’ясненні та захисті відіграв німецький єзуїт Крістофер Клавіус (1538-1612), великий математик свого часу. Він був також одним із перших відомих європейських авторів, що використовували десяткову крапку (у цій справі змагався зі Стевіном). Клавіус став головним опонентом Вієта в питаннях календаря, а їхня наукова дуель була однією з найгучніших у той час. Саме його підручники з геометрії та алгебри були стандартом освіти в Європі, за ними вчилися навіть Декарт і Лейбніц. Ще один німець, Бартоломеус Пітіскус (1561-1613) увів до наукового вжитку сам термін «тригонометрія» і склав винятково точні таблиці тригонометричних функцій, продовживши й виправивши праці Ретика (учня Коперника). Піонером у застосуванні алгебри до геометрії став хорватський математик і фізик Марин Гетальдич (1568-1626), тим самим він передбачив створення аналітичної геометрії в дусі Декарта. Гетальдич був другом і учнем Вієта, і саме він підготував до публікації багато посмертних праць свого вчителя. Гетальдич відомий навіть у галузі механіки, своїми працями з оптики та створенням параболічних дзеркал. Його робота з визначення питомої ваги металів також пов’язує його з лінією Архімеда-Коммандіно, а праця в галузі оптики робить його гідним спадкоємцем Мавроліко і людиною переднього краю науки. Фламандець Адріан ван Ромен (1561-1615) уславився обчисленням числа «пі» до 16 десяткових знаків і розв’язанням складних геометричних задач, зокрема задачі Аполлонія. У цьому він пішов далі за Вієта. Ромен уславився тим, що одного разу кинув Вієтові виклик і запропонував рівняння 45-го степеня, яке Вієт розв’язав за лічені хвилини, виявивши зв’язок між алгеброю та тригонометрією. Крім того, Ромен активно листувався з Кеплером і Галілеєм. Ще далі в деталізації числа «пі» пішов Людольф ван Цейлен (1540-1610), довівши точність до 35 знаків. У Німеччині це число тривалий час називали «людольфовим числом». Знамениті 35 знаків були вигравіювані на його надгробній плиті в Лейдені. У британській традиції важливе значення має такий пізній математик, як Александр Андерсон (1582-1620), шотландський математик, який після смерті Франсуа Вієта редагував і видавав його праці, забезпечивши збереження спадщини «батька сучасної алгебри».

Десь на одному рівні з Вієтом, Стевіном і Бомбеллі перебуває шотландець Джон Непер (1550-1617) — винахідник логарифмів і лічильного пристрою, відомого як «паличці Непера». Його відкриття радикально спростило складні обчислення в астрономії та навігації. Цей пристрій був першим кроком до логарифмічної лінійки (яку невдовзі винайде Отред) і став матеріальним втіленням абстрактної ідеї логарифма. Його «паличці» — це фактично перший в історії «кишеньковий калькулятор», який давав змогу замінювати множення додаванням. Згодом славетний Лаплас казав, що логарифми «подвоїли життя астрономів», скоротивши місяці обчислень до кількох днів. Соратник Непера, математик Генрі Бріггс (1561-1630) удосконалив логарифми, запропонувавши використовувати основу 10 (десяткові логарифми), якими ми користуємося сьогодні, і створив перші таблиці десяткових логарифмів. Логарифми Бріггса ідеально «стикувалися» з десятковими дробами Стевіна. Усе разом вони сформували єдиний обчислювальний стандарт. Але також тут варто згадати Йоста Бюрґі (1552-1632), видатного годинникаря й математика, який винайшов логарифми незалежно від Непера і навіть раніше за нього. Він був не просто годинникарем, а ще й колегою Йоганна Кеплера у Празі. Кеплер наполегливо просив його опублікувати таблиці, але трагедія полягала в тому, що він був «практиком» (годинникарем імператора Рудольфа II) і не вважав за потрібне поспішати з публікацією. Також Бюрґі розробляв унікальні інструменти для астрономічних спостережень. 

Фізика до Галілея

Не стоїть на місці також і галузь класичної механіки. Про учня Тартальї, Джованні Баттіста Бенедетті (1530-1590), який заклав основи закону вільного падіння, уявлень про інерцію та сучасної акустики, ми вже говорили в попередньому розділі. Щоправда, Бенедетті не дійшов до закону інерції в сучасному розумінні. Він розвивав теорію імпетуса (вкладеної сили) і вважав, що рух триває, доки не вичерпається «запас» сили. Але тоді йшлося про його відкриття, зроблені наприкінці 50-х років. Пізніше, в листі до Чипріано де Роре (близько 1563 р.) Бенедетті запропонував нову теорію консонансу, засновану на припущенні, що звук спричиняється вібраціями повітря. Але якщо зазирнути трохи вперед, то вже пізніше, аж у 80-ті роки він доопрацював свою теорію падіння тіл, увівши до неї ефект опору середовища, який, на його думку, пропорційний поперечному перерізу або площі поверхні тіла. В оновленій праці, що складається із шести частин («Книга математичних і фізичних міркувань»), викладено теореми арифметики та елементарної алгебри, питання перспективи, механіки й науки про пропорції. Тут зібрано також дискусії та листи з питань фізики й математики. Це була праця, свідомо спрямована проти вчення Арістотеля. Наприклад, у ній ми зустрічаємо принцип інерції, який застосовується для пояснення прискорення руху тіла за безперервної дії сталої сили, так що постійне збільшення швидкості тіл, що падають, зумовлене накопиченням дії, яку чинить одна й та сама причина руху, а не поступовим збільшенням ваги, як казав Арістотель. Ті самі ідеї Бенедетті застосовує до обертального руху, висловлюючи здогад про існування відцентрової сили. Із дослідження рівноваги рідини в двох вертикальних сполучених посудинах різного перерізу Бенедетті виводить «гідростатичний парадокс» (тиск рідини на дно посудини не залежить від її форми), тобто однаковість тиску рідини на основу за однакових висот незалежно від форми посудини. Цей парадокс прилягає до гідравлічного принципу Торрічеллі. До речі, Бенедетті також був одним із перших учених, які підтримали геліоцентричну систему світу Коперника.

«Бо якщо ми забажаємо розглянути добове обертання згідно із загальноприйнятою точкою зору, ми знайдемо за допомогою обчислень, що Місяць у квадратурах із Сонцем […] рухається зі швидкістю приблизно 500 італійських миль за хвилину, а коли Місяць перебуває в опозиції або в кон’юнкції із Сонцем, він рухається зі швидкістю близько 1000 італійських миль за хвилину […] Але цієї труднощі не виникає в прекрасній системі Арістарха Самоського, яку так божественно виклав Миколай Коперник».

Однак він займався астрологією і навіть стверджував, що інші планети Сонячної системи за своєю фізичною природою подібні до Землі й населені розумними живими істотами. У приватних листах Бенедетті висловлював думку про нескінченність Всесвіту, однак і тут не все так гладко, бо він вважав, що Всесвіт має свій центр — точку, де міститься Сонце. Через рік після опублікування «Різних міркувань» Бенедетті (1585) гідростатичний парадокс було сформульовано також Симоном Стевіном (1548-1620). Можна припускати, що це було незалежне відкриття, і в усякому разі формулювання Стевіна чіткіше й ясніше. Стевінові гідростатика завдячує також запровадженням поняття метацентра, важливого для розгляду плаваючих тіл. Але найбільшою заслугою Стевіна є оригінальний доказ закону рівноваги тіла, що спирається на похилу площину. Доказ ґрунтується на розгляді рівноваги замкненого ланцюжка на кшталт вервиці, накинутого на дві похилі площини, переріз яких являє собою прямокутний трикутник із горизонтальною гіпотенузою. Поява цього доказу знаменує собою цілу епоху в історії фізики, оскільки він ґрунтується на припущенні, що вічний рух неможливий (до цього могли припустити, що через похилу площину трикутника вервиця може сповзати, і цей рух зациклиться). Тут доводиться, що це неможливо, і вперше це твердження береться за вихідний принцип. Щоб переконатися, що це не так уже й очевидно, як може тепер здаватися, досить згадати, що й після Стевіна, аж до Саді Карно і ще пізніше, не припинялися спроби побудови вічних двигунів. Із розгляду рівноваги ланцюжка Стевін вивів закон додавання сил, що діють одночасно, і закон розкладу сили на дві складові, перпендикулярні одна до одної. Однак обидва ці закони обмежені частковим випадком, коли три розглядувані сили можуть бути представлені за величиною та напрямом сторонами прямокутного трикутника і, крім того, розглядаються лише в межах статики. Стевін зробив багато винаходів у галузі механіки. Зокрема, він сконструював знамениту «сухопутну яхту» — повозку з вітрилами, яка могла перевозити десятки людей узбережжям зі швидкістю до 34 км/год. І все ж його вплив на історію науки був порівняно слабким, почасти тому, що він був переконаний у перевазі голландської мови над усіма іншими, і у Франції, Італії чи Англії його праці просто не могли прочитати, а почасти тому, що головні його твори були опубліковані лише через багато років після його смерті, коли аналогічні відкриття вже були зроблені іншими людьми.

Відкриття телескопа

Наступним великим відкриттям в оптиці, після праць Мавроліко (див. вище), стає винахід підзорної труби, тобто перших зразків телескопа. Це відкриття стане наріжним каменем усієї подальшої наукової революції, оскільки без можливості збільшувати об’єкти ми швидко впираємося у фізичну межу спостережень. Тут важливою є постать неаполітанського вченого Джамбаттісти делла Порти (1538-1615). Серія його праць починається з трактату «Натуральна магія» (1558), компіляції з середньовічних книжок, що містила зовсім небагато нових спостережень. У 1589 році цей трактат було перевидано в багато разів більшому обсязі, середньовічних чудес стало трохи менше, а сучасної науки, навпаки, більше (хоча загалом це все одно була праця про чудеса в природі). Тут можна помітити серйозніший підхід і виразніше наслідування енциклопедичних книжок Кардано. Порта полював за всіма явищами в науці, які могли вражати уяву читачів, і проводив досліди, що іноді можуть уважатися повноцінними відкриттями. Він наводить експерименти з магнетизмом, грається з ефектами парового двигуна, проводить алхімічні досліди, удосконалює методи дистиляції й багато чого іншого. Найчастіше Порта переказує найновіші відкриття інших учених і не завжди вносить у них щось нове, але вже сам факт зібрання стількох відкриттів заслуговує на те, щоб Порта увійшов в історію науки. Через такий широкий тематичний діапазон ми ще часто згадуватимемо Порту, хоча всі його здобутки тут і не перелічити.

У сімнадцятій книзі трактату Порти (усього там 20 книг) ідеться про оптичні зображення, і вже у вступі нам обіцяють дива: «І якщо вважалося, що шанована античність винайшла багато й великих речей, то ми говоритимемо про ще більші, піднесеніші й славніші, і не лише про корисні для діячів оптичної науки». Але не все тут було лише простим вихвалянням. Порта виявив себе досвідченим експериментатором у галузі оптики, що, до речі, підтверджується й іншими джерелами. Справді, 1580 року Порта прибув до Мурано за дорученням кардинала д`Есте, і з його листування з кардиналом ми дізнаємося, що він увесь день зайнятий зі склодувами, аби виготовити лінзи й параболічне дзеркало. Під час свого перебування в Мурано він близько заприятелював із Паоло Сарпі (1552-1623), з яким потім упродовж усього життя підтримував дружні стосунки і про якого згадує у своїй «Магії» з великою пошаною. У юні роки Паоло присвятив себе природничим і математичним наукам, зокрема оптиці, зачарований її природничонауковим змістом і геометричним підходом. І він не обмежився вивченням класиків — Евкліда, Птолемея, Альхазена, а також проводив самостійні дослідження, якими щедро ділився зі своїми численними друзями-вченими. Має сенс зупинитися на одному випадку, що належить до розглядуваного нами періоду. В одному з «роздумів» Сарпі, написаних приблизно 1578 року (але опублікованих лише через три століття), нагадуючи, що видимі розміри предмета залежать від кута, під яким його видно, додає, що на це впливають також: «… окуляри та інші прозорі предмети, які збільшують або зменшують предмети, просто збільшуючи або зменшуючи кут зору». Теорема про кутове збільшення лінз уперше з’явилася, вочевидь, у брошурі Марко Антоніо де Домініса — «Про веселку зору і світла» (1611), але цей де Домініс був близьким другом Паоло Сарпі. Його праця не свідчить про особливу наукову проникливість і містить багато банальних помилок, тож ми можемо припустити, що де Домініс довідався про теорему кутового збільшення лінз від Сарпі. 

Але повернімося до Порти, який у своїй сімнадцятій книзі «Магії», найімовірніше, теж популяризував досягнення Паоло Сарпі. Перші три глави цієї книги присвячені розташованим під кутом плоским дзеркалам, що мають нерегулярну поверхню й дають змогу отримувати різні оптичні ілюзії, відомі ще з часів Евкліда і покладені в основу різноманітних оптичних фокусів. Тут уперше сформульовано правило, що кількість зображень, які виникають у двох дзеркалах, розташованих під кутом, дорівнює зменшеному на одиницю відношенню 360^о до кута, утвореного дзеркалами. Насправді це правило справедливе лише за умови, що предмет міститься на бісектрисі кута між дзеркалами. Глава IV присвячена увігнутим дзеркалам. Тут визначається «точка ніверсії», тобто фокус, і описано пристрої для досягнення дивовижних ефектів. Глава V розповідає про ефекти, досяжні за допомогою комбінації плоских і увігнутих дзеркал. У VI-VIII главах описано камеру-обскуру з усіма дивами, які вона дарує експериментаторові. Хоча ми знаємо, що Порта не був винахідником камери-обскури, як це іноді стверджують і досі, і не можна також вважати, що він передбачив сучасний фотоапарат лише тому, що помістив лінзу біля отвору камери-обскури. Це вдосконалення було запроваджене ще до 1550 р., про нього повідомляє Кардано у своєму творі «Про тонкість», як про щось уже давно відоме. Даніель Барбаро в книзі про перспективу, опублікованій 1567 р., не лише дає опис камери-обскури з лінзою, а й зазначає сферичну аберацію лінз і винаходить спосіб послаблення цього ефекту, що застосовується й досі, — діафрагмування лінзи, як це тепер називається. Нарешті, 1573 р. Ігнатій Данті, перекладаючи й коментуючи оптику Евкліда, описує камеру-обскуру і радить застосовувати плоске дзеркало для отримання прямих зображень. 

І які ж заслуги зрештою лишаються за Портою? Їх лишається кілька. Про отримання прямих зображень за допомогою увігнутих дзеркал Порта згадує в «Магії» ще 1558 р. Йому ми завдячуємо застосуванням камери-обскури для виконання рисунків. Йому ж належить ідея використання камери-обскури як чарівного ліхтаря, тобто для проєктування рисунків, поміщених біля отвору камери й сильно освітлених сонцем або свічками. Велике наукове значення має той факт, що вже в виданні 1558 р. Порта користується принципом камери-обскури для пояснення теорії зору. Справді, описавши дослід, Порта продовжує:

«Звідси філософам і медикам стає очевидним, у якій частині ока утворюється зображення, а також розв’язується питання про проникнення всередину, що викликало стільки суперечок, і жодним іншим міркуванням обидва ці питання не можна переконливіше розв’язати. Справді, маленьке зображення вводиться через зіницю, як через вікно, а невелика частина великої кулі, що міститься на дні ока, відіграє роль дзеркала».

Можна сказати, що такому застосуванню камери-обскури Порта навчився у Леонардо через Кардано, але, в усякому разі, тут ми маємо першу друковану згадку про це. На жаль, Порта ні в цьому, ні в наступному виданні 1589 р. нічого не говорить про перевертання зображення на чутливій частині ока. У главі IX своєї праці він розглядає циліндричні та пірамідальні дзеркала, а наступна, X глава присвячена лінзам. У ній наведено комплекс різних вельми цікавих експериментальних і теоретичних даних. Далі ми переходимо до глави XI з багатообіцяльною назвою: «Про лінзи, за допомогою яких кожен може бачити дуже далеко». Ідеться про підзорну трубу — скаже сучасний читач і не здивується цьому, бо весь попередній виклад ніби прямо підводив до підзорної труби, принаймні типу телескопа з параболічним дзеркалом і лінзою. Але читання цієї глави, яка свого часу зазнала тяжкого випробування багатьох голів, зокрема й Кеплера, викликає розчарування. Виклад абсолютно недоступний для розуміння, потроху йдеться про лінзи, про дзеркала, про параболи, про читання з далекої відстані. Усе це міститься в наступному «Роздумі» Паоло Сарпі:

«Одне або кілька дзеркал можна так пристосувати, що людина побачить, що робиться зовні, і те саме з окулярами. Літери можна читати з відстані 50 кроків. Я це перевірив зі сферою та сферичною лінзою, але краще з параболою і параболічною лінзою, і читати можна при далеко розташованому світлі».

І немов би на пояснення цієї думки той самий Сарпі в листі від 6 лютого 1609 р. до сеньйора Деліль Гросло, в якому він повідомляє про появу підзорної труби у Венеції, каже, що ще з юних літ думав про таку річ, але, додає він, «я не підтвердив і не перевірив цю думку на досвіді. Не знаю, можливо, цей майстер здійснив мої думки, якщо тільки відомості не перебільшені, як це зазвичай буває з чутками». Ми, вочевидь, не надто віддалимося від істини, якщо припустимо, що у своїй знаменитій XI главі сімнадцятої книги «Магії» Порта намагався туманно описати телескоп із параболічним дзеркалом і збільшувальною лінзою, який Паоло збирався побудувати, і в якому Порта по спливі багатьох років не зміг як слід розібратися. Порта завжди відмовлявся роз’яснювати цю главу, обмежуючись зауваженням, що Паоло його розумів. Лише після того, як телескоп було використано Галілеєм, Порта став відстоювати свій пріоритет, хоча й назвав цей прилад «пустяком».

Однак до такого «пустяка» прагнули століттями, адже ця ідея така ж давня, як і саме поняття лінзи, і виникала майже мимоволі в кожного, хто користувався збільшувальною лінзою і мав поставити собі запитання, чи не можна безмежно підвищувати здатність збільшення. І саме це змішання прагнення з втіленням і спонукало багатьох істориків приписувати цей винахід найрізноманітнішим особам: Роджеру Бекону, який хотів побудувати лінзи, що дозволяли б бачити людину великою, як гора; Леонардо да Вінчі, який хотів зробити окуляри, щоб бачити Місяць великим; Джероламо Фракасторо, який у 1538 р. писав, що якщо дивитися крізь двоє окулярів, накладених одні на одні, то всі речі здаватимуться значно більшими й ближчими; Леонардо Діггесу, який у 1571 р. опублікував книжку, де пропонує комбінувати опуклі й увігнуті лінзи; Паоло Сарпі і, нарешті, Джамбаттісту делла Порту. Гюйгенс (а він-то вже, звісно, розумівся на оптиці) писав у своїй «Діоптриці», що людина, яка змогла б винайти підзорну трубу, спираючись лише на теорію, без втручання випадку, мала б володіти надлюдським розумом. Оптичні теорії XVI століття не лише не приводили до відкриття підзорної труби, а навіть відводили від нього. Щоб переконатися в цьому, досить переглянути найоб’ємніший трактат XVI століття з теорії оптики «Про заломлення», автором якого був не хто інший, як той самий Джамбаттіста делла Порта. Минув час, багато що змінилося, накопичився життєвий досвід і досвід досліджень, розчаруваннями в чудесних явищах, у які він надто легко вірив, стали повчальні розмови з Паоло Сарпі, і ось Порта в трактаті «Про заломлення» в пориві безмірного захоплення природними явищами вводить новий науковий підхід, виявляє критичне мислення, серйозність намірів і методичність, якої аж ніяк не можна було очікувати від автора «Магії». Порта, дотримуючись класичної теорії зору, настільки не був здатний пояснити явища заломлення, що створює в читача враження, ніби заломлення — це обман зору, ілюзія. Візьмімо, наприклад, одне з перших положень п’ятої пропозиції першої книги. Порта каже: «Заломлене зображення потрапляє в око по прямій лінії», що цілком незрозуміло й містить у собі внутрішню суперечність. Звідси випливає, що Порта фактично не зміг пояснити найпростіші досліди із заломленням, так, наприклад, дослід із заломленням палички, який він описує в першій книзі. Ще гірше справа стоїть у другій книзі, де відповідно до злощасної середньовічної традиції проводиться дослідження заломлення у скляній кулі, в якій аберації в поєднанні з фізіо-психологічними чинниками, що відіграють роль під час спостереження, сильно затінюють основне явище. Наступні п’ять книг були присвячені анатомії ока та теорії зору; потім у восьмій книзі Порта переходить до цікавішої теми — до лінз. Тут багато цінних спостережень, але основне враження, яке залишається в читача, це те, що лінзам не можна довіряти: вони і збільшують, і зменшують, і призводять до подвоєння предмета, до появи кольорів, яких немає в самому предметі. Ні, лінзам вірити не можна.

Як же за таких умов може народитися ідея підзорної труби? І справді, всі документи, якими ми нині володіємо, вказують, що підзорну трубу створили не вчені, а майстри-ремісники, склярі, точніше, майстри, які виготовляли окуляри. Тоді це ремесло настільки поширилося, що перетворилося на самостійну галузь промисловості. Але, попри велику кількість накопичених документів, історики ще не можуть із певністю сказати, де і коли вперше з’явилася підзорна труба. Називалося багато імен і висувалося багато гіпотез. Достеменно відомо, що в 1604 р. вже багато хто користувався підзорною трубою, а якщо вірити пізнішому документу від 1634 р., то в 1604 р. в Мідделбурзі (Голландія) Захарія Янсен побудував підзорну трубу за моделлю, яка, за його словами, прийшла з Італії і на якій було написано: «Рік 1590». Якщо це справжня дата появи підзорної труби, то винахід існував непомітно 18 років, до 1608 р., не привертаючи до себе уваги, особливо з боку вчених. У 1608 р. починають цікавитися військовим застосуванням підзорної труби, але знову-таки без особливого ентузіазму. Навесні 1609 р. якісь відомості про цей прилад потрапляють до Венеції й доходять до Галілея. І ось через шість місяців з’являється «Sidereus Nuncius» («Зоряний вісник»), що сповістив про прихід нових часів.

Магнетизм і електрика

Кожен, хто нині прочитає трактат П’єтро Перегріно, що захоплює ясністю й систематичністю викладу, переконається, що автор — не компілятор, а вправний експериментатор. Він пише не про те, що чув або читав, а про факти, виявлені ним особисто. Із цього твору, як і з інших подібних, написаних пізніше, виразно видно, що магнітне схилення, тобто кут між магнітним і географічним меридіанами в точці спостереження, дорівнювало нулю. То хто ж виявив магнітне схилення в 5 градусів? Це питання й досі викликає суперечки. До XIX століття майже всі одностайно вважали, що це відкриття зробив Христофор Колумб (1436–1506) під час своєї першої подорожі до Америки. Але згодом німецький учений Волькенауер показав, що вже в середині XV століття в Німеччині були збудовані сонячні годинники, на яких позначено кут, утворюваний магнітною стрілкою з напрямком гномона опівдні. Однак цей окремий факт — єдине свідчення серед багатьох розглянутих — не може спонукати істориків відмовитися від початкової версії, що приписує відкриття магнітного схилення Христофору Колумбу, адже видається вельми дивним, що це явище було виявлено в суходільній країні й не було відоме мореплавцям, які значно частіше мають справу з компасом. Як би там не було, хоча першовідкривач цього явища невідомий, можна встановити час, коли воно стало відомим морякам, — початок XVI століття.

Мореплавці дуже швидко помітили, що магнітне схилення змінюється від місця до місця. Ще не знаючи про зміну магнітного схилення в часі, вони до кінця XVIII століття вважали, що знання схилення для кожної точки розв’язало б другу найважливішу проблему навігації — визначення довготи, яку вважали пов’язаною зі схиленням певною жорсткою залежністю, так що знання схилення дало б змогу знайти довготу. Це хибне уявлення призвело до появи першої магнітної карти, укладеної італійським місіонером Христофором Боррі. Він опублікував у виданні «Про мистецтво мореплавства» географічну карту, на якій з’єднав лініями точки, що відповідали, за наявними в нього даними, однаковим значенням магнітного схилення. Такі магнітні карти поширювалися дедалі більше, аж поки 1701 р. одну з них не опублікував англійський астроном Едмонд Галлей, якому зазвичай і приписують заслугу їх створення. Явище магнітного нахилення (тобто той факт, що намагнічена стрілка, яка може обертатися навколо горизонтальної осі, в північній півкулі розташовується північним кінцем донизу) вимагало для свого виявлення цілої низки дослідів. Справді, для стрілки, яка могла б вільно обертатися на вертикальній опорі, кут нахилення неминуче дуже малий, тож це явище легко не помітити. Для плаваючої або закріпленої на стриженьку стрілки, а також для плаваючої магнітної кулі описане явище не спостерігається. І навіть помітивши це явище, коли стрілка підвішена на вертикальній опорі, можна легко приписати його несиметрії механічної конструкції, через яку північний полюс стрілки нахилений донизу. Щоб виявити це явище, треба виготовити залізну стрілку, добре зрівноважити її на вертикальній опорі так, щоб вона була горизонтальною, потім намагнітити її й переконатися, що тепер, будучи поміщеною на вертикальну опору, вона не залишиться горизонтальною. Саме таку серію вимірювань і виконав 1544 р. Георг Гартман (1489–1564), який уперше описав це явище й знайшов кут нахилення рівним 9 градусам. Пізніше, 1576 р., англієць Роберт Норман удосконалить прилад для визначення схилення, і його назвуть інклінатор. 

У той час, коли Норман проводив свої досліди в Англії, уже знайомий нам Джамбаттіста делла Порта (1538–1615) гарячково працював в Італії над усіма таємничими явищами, що мали магічний характер. А що могло здаватися йому таємничішим за магнетизм? І зрозуміло, що в пошуках таємничого він часто бачив одне замість іншого, більше вірив, ніж експериментував, більше фантазував, ніж конструював. Але навіть з огляду на все це слід усе ж визнати, що сьома книга «Магії», яку ми вже згадували, є першим італійським твором про магнетизм. У її створенні значною мірою брав участь Паоло Сарпі (1552–1623), як визнає сам Порта в передмові до книги: «Ми знали у Венеції під час занять цими дослідженнями преподобного венеційця маестро Паоло — тоді провінціала, а нині найдостойнішого прокуратора ордену, і ми без сорому, а з гордістю визнаємо, що навчилися від нього деяких речей, бо нам ще ніколи не доводилося знати більш різнобічної, проникливішої людини, яка є окрасою і славою не лише Венеції та Італії, а й усього світу».

Сьома книга «Магії» може бути поділена на три частини, якщо не брати до уваги останнього розділу (LIX), у якому зібрано всі легенди про магічні властивості магнітів, що поширювалися впродовж багатьох століть. Перша частина містить експериментальний опис уже відомих магнітних явищ. У другій частині критикуються й відкидаються попередні хибні погляди, причому вже дається взнаки дух незалежності й навіть нетерпимості до панування авторитетів. Третя частина, найцікавіша, становить оригінальний внесок у науку про магнетизм. Новим тут є такий прекрасний експеримент. Помісти металеві ошурки в пакет і потім наблизь до них магніт. Ошурки набудуть магнітних властивостей, ніби це був суцільний шматок заліза. Тепер висип ошурки й перемішай їх, а потім знову помісти їх у пакет; сила буде в них пригнічена й розсіяна. Цей дослід, повторений Грімальді в наступному столітті, дав змогу висунути геніальну теорію, що стала фундаментом теорії Юнга, створеної наприкінці XIX століття. Порті ми завдячуємо також дослідом із залізними ошурками, що утворюють «бороду» біля магнітних полюсів, що слід розглядати як перше спостереження магнітного поля. Згадаємо ще два великі достовірні відкриття: використання залізної пластинки як магнітного екрана (розділ XVI) і дослідне виявлення зникнення магнітних властивостей під час нагрівання магніту до високої температури (ефект Кюрі, як ми б сказали нині).

Про те, яке місце посідає англієць Вільям Гільберт (1544-1603) в історії магнетизму, точилося чимало суперечок, можливо, почасти через загальні умови, в яких тоді перебувала Англія. Під час своїх юнацьких мандрів він побував в Італії, де познайомився з Паоло Сарпі й розмовляв із ним про магнетизм. Не лише на філософію, а навіть на стиль Френсіса Бекона (1561-1626) сильно вплинув головний твір Гільберта «Про магніт…». Цей твір починається гнівною філіппікою проти філософів того часу:

«…навіщо мені, повторюю, вносити щось нове в цю республіку наук, що перебуває в такому сум’ятті, і віддавати цю славетну й (з огляду на безліч досі невідомих у ній істин) ніби нову й дивовижну філософію на осуд і розтерзання злослів’ям або ж тими, хто присягнувся зберігати вірність чужим думкам, або найдурнішими перекручувачами добрих наук, неуками, граматиками, софістами, крикунами й безумною черню? Я, однак, довіряю ці підвалини науки про магніт — новий рід філософії — лише вам, істинні філософи, шляхетні мужі, що шукають знання не тільки в книжках, а й у самих речах».

Цей новий рід філософії полягав у пошуках знання не лише в книжках, а й у самих речах, за допомогою їхнього ретельного, терплячого дослідження. І справді, ретельне дослідження є великою заслугою Гільберта, який описав понад 600 дослідів, що привели його до формування концепції великого наукового й філософського значення. Виходячи з ідей Перегріно, Гільберт виготовив магніт сферичної форми, «маленьку Землю». Потім, обходячи за допомогою невеликої намагніченої стрілки поверхню кулі, він дослідив магнітні властивості своєї кулі й з’ясував, що вони відповідають магнітним властивостям Землі — великого магніту. Отже, робить він висновок, з погляду магнітної дії Земля відрізняється від цієї кулі лише своїми розмірами. Значення цього висновку, про який Галілей сказав, що він «гідний подиву», далеко виходить за межі суто техніки. Тут уперше людина наважується зіставляти явище, здобуте в стінах лабораторії, з явищем космічного порядку. Тим самим було завдано найтяжчого удару тисячолітньому міфові, що протиставляв підмісячний світ світові небесному, оскільки концепція Гільберта зрештою означала, що явища космосу слід вивчати тими самими методами, які придатні для вивчення буденних явищ.

Окрім згаданої чудової концепції та власного переосмислення всього комплексу знань про магнітні явища, накопиченого за минулі віки, у працях Гільберта є ще кілька нових експериментальних фактів, наприклад такий: залізний дріт, натягнутий по магнітному меридіану, після кування й витягування набуває магнітних властивостей; сила магніту значно посилюється за ретельної обробки поверхні. Цей спосіб далеко перевершив Галілей, який для зручності роботи запровадив застосування осердя — якоря, а також саме слово «якір». Щоправда, намагаючись дати теорію магнетизму, Гільберт після довгих і невиразних міркувань дійшов висновку, що йому не видається: «цілком абсурдною думка Фалеса, який приписував магнітові душу». Однак повертатися до Фалеса було запізно!

Гільбертові ми завдячуємо зародженням науки про електрику, що до 1600 р. залишалася практично на рівні знань Фалеса, коли було відомо лише, що натертий бурштин — а може, ще якась невідома речовина, названа «лінкурієм», — притягує соломинки. Важко повірити, що таку універсальну властивість упродовж багатьох століть приписували лише бурштину. Одна з головних причин, мабуть, полягає в тому, що електризація тертям інших тіл настільки слабка, що ефект вислизає, якщо немає чутливих пристроїв, які дають змогу спеціально його виокремити. Сучасною мовою кажучи, треба було подолати поріг явища. Можливо, це передбачив славетний поет і вчений Джероламо Фракасторо (1483-1553), який у книзі «Про симпатію і антипатію речей» (1550) описує прилад, що складається зі стриженька, підвішеного в одній точці, наче магнітна стрілка. За допомогою такого приладу Фракасторо встановлює, що бурштин притягує не лише соломинки, а й срібло.

Але якщо Фракасторо не пішов далі у своєму експериментальному дослідженні, то Гільберт, зрозумівши, яку допомогу міг би йому надати прилад Фракасторо, негайно сам виготовив його, назвав його версором і систематично застосовував у своїх дослідженнях, описаних у гл. II книги II «Про магніти». За допомогою цього першого електроскопа Гільберт показав, що притягує не лише натертий бурштин, а й алмаз, сапфір, карбункул, опал, аметист, берил, гірський кришталь, скло, сланці, сірка, сургуч, кам’яна сіль, галуни. Усі ці тіла він назвав «електричними тілами». Лише 1650 р. з’явилося абстрактне поняття «електрика». Гільберт установив також, що кожне з цих тіл притягує не лише соломинки й трісочки, а й усі «метали, дерево, листя, каміння, шкіру, кістки землі і навіть воду та олію». Гільберт вважав, що інші тіла не притягуються так само, як метали, багато сортів дерева й каміння. Він також зауважив, що полум’я знищує властивість притягання, набута під час тертя.

Після такої рясної експериментальної жниви Гільберт спробував побудувати теорію притягання електричних тіл. Він відкинув обидва пояснення, що їх у XVI столітті давали притяганню бурштином. Одне припускало, що теплота має властивість притягувати і бурштин притягує саме тому, що нагрівається від тертя. Але вже Бенедетті показав, що теплота має властивість розріджувати або конденсувати, а аж ніяк не притягувати. Гільберт повторює міркування Бенедетті, додаючи, що якби теплота мала властивість притягувати, то притягували б усі нагріті тіла, а не лише бурштин. Інша теорія була дуже давнього походження, оскільки сягала ще Лукреція. Згідно з цією теорією, витікання від натертого бурштину спричиняють розрідження повітря, так що соломинки втискаються густішим повітрям у частковий вакуум, утворюваний цими витіканнями. Однак, якби було так, зауважує англійський учений, гарячі тіла й полум’я теж мали б притягувати, а наелектризоване тіло мало б притягувати полум’я свічки, що стоїть поблизу, але воно не лише не притягує його, а навіть утрачає свою силу в присутності полум’я.

Критика Гільберта, безумовно, слушна, але висунута ним теорія видається не більш правдоподібною, ніж ті, що він відкидає. За Гільбертом, усі тіла беруть початок лише від двох первинних елементів — води і землі (пор. погляди Ксенофана Колофонського). Ті, що беруть початок від води, мають властивість притягувати, бо з води виходять особливі випари, які «подібно до простягнених рук» хапають тіло й несуть його до джерела випарів. І, проникнувши в нього та ніби зачепивши його, вони утримують це тіло, доки не ослабнуть і, знесилівши, не відпустять жертву. У такому дусі розглядаються й інші випадки. Не можна сказати, щоб теорія Гільберта була кращою за теорії Кардано чи Порти. Підкреслюючи відмінність між магнітним і електричним притяганням (її помітив ще Кардано, тоді як раніше обидва ці явища вважалися явищами однієї природи), Гільберт зауважив іще один важливий факт: вологі тіла важко піддаються електризації тертям, тоді як на притягання магнітів вологість не впливає. Не зупиняючись на інших характерних відмінностях електричних і магнітних явищ, зауважимо насамкінець, що наука про електрику, яка раніше зводилася до єдиного кумедного факту, завдяки Гільбертові збагатилася численними новими явищами, точними спостереженнями, інструментальною технікою, що сама по собі є новим етапом у науці. Вільям Гільберт цілком заслуговує на титул «батька науки про електрику». Отже, виходить, що в справі винайдення підзорної труби й вивчення електромагнетизму, двох найважливіших відкриттів науки, були задіяні Бенедетті, Фракасторо, делла Порта, Сарпі і Гільберт. 

Астрономія і картографія (Кеплер-Меркатор)

У період 1560-1610-х років астрономія перебудовується. Винайдений на зламі століть телескоп і навіть нові уявлення про магнетизм здійснять революцію в цій науці. Нові інструменти поліпшують якість спостережень, і в ході розпочатої Коперником суперечки про системи світу робляться спроби побудови нової небесної фізики. До цієї науки зробили великий внесок і інші математики, фізики та механіки, яких ми вже розглядали. І практично кожен знає, що найвидатнішими авторами зламу XVI-XVII століть у сфері астрономії були Галілей і Кеплер. Але їхня творчість — це вже радше початок XVII століття, своєрідне резюме епохи, тоді як один із перших і найважливіших астрономів, що підготували цю революцію, жив цілковито в XVI столітті. Зазвичай такі хронологічні межі лишаються непоміченими, але це факт. Не так багато часу минуло від публікації Коперника до перших спроб раціональної контратаки й захисту геоцентризму, які здійснив данець Тихо Браге (1546-1601). Уявіть собі, його праці навіть передують працям Шекспіра! Отже, в чому ж заслуги Браге перед наукою Європи? Найголовніше — це високоточні спостереження без телескопа. Браге досягнув неймовірної для свого часу точності вимірювань (до 1–2 кутових хвилин), використовуючи вдосконалені інструменти старого типу — квадранти та секстанти. По-друге, він спостерігав наднову в сузір’ї Кассіопеї 1572 року й довів, що вона міститься далі за Місяць. Це спростувало догму Арістотеля про незмінність «небесної сфери». Щоправда, треба зазначити, що цю саму наднову зорю спостерігав у той самий час і вже знайомий нам Мавроліко, причому зафіксував він цей факт ще до Тихо Браге. Але як би там не було, 1577 року Браге визначив, що комети — це не атмосферні явища, а космічні об’єкти, які рухаються крізь планетні сфери. Своїми дослідженнями Місяця він відкрив періодичні зміни нахилу місячної орбіти й виявив «евекцію за широтою», тобто нерівність у русі Місяця. Багато з цих досягнень стали можливими завдяки покровительству данського короля, який виділив для Браге цілий острів і достатньо коштів, щоб він зміг збудувати унікальні науково-дослідні центри й обсерваторії — Ураніборг («Небесний замок») і Стьєрнеборг («Зоряний замок»), обладнані найкращими приладами того часу. У 1598 році він уклав каталог 777 зір (пізніше розширений до 1000), який залишався найточнішим до винайдення телескопа. Браге також займався алхімією і медициною; у його лабораторії в Ураніборзі сучасні дослідники знаходять сліди рідкісних для того часу хімічних елементів. Але головне, чим він запам’ятається нащадкам, — це своєю пропозицією компромісної гео-геліоцентричної моделі: Земля нерухома в центрі, Місяць і Сонце обертаються навколо неї, а всі інші планети — навколо Сонця. Суто технічно, з погляду математики, ця система цілком придатна для опису всіх небесних явищ, не поступаючись системі Коперника, і це був, мабуть, найсильніший із контрударів геоцентристів.

Саме багаторічні й систематичні записи спостережень Браге дали змогу його помічникові Йоганнові Кеплеру (1571-1630) вивести закони руху планет. Кеплер стане центральною постаттю в астрономії XVII століття. Сучасник Галілея, він здійснив прорив у розумінні будови Всесвіту, перетворивши астрономію з описової дисципліни на фізичну. Основна заслуга Кеплера — створення трьох законів руху планет (так званих законів Кеплера). Перші два з них уперше було опубліковано в його праці з промовистою назвою «Нова астрономія» (1609), а згодом, в одній зі своїх теолого-містичних праць (1619), він опублікує і третій:

• По-перше, планети рухаються по еліпсах, в одному з фокусів яких міститься Сонце (а не по ідеальних колах, як вважалося раніше).
• По-друге, швидкість планети змінюється, і чим вона ближча до Сонця, тим швидше рухається (закон площ).
• І по-третє, він математично пов’язав період обертання планети з її відстанню від Сонця.

Його «Нова астрономія» цілком пояснила складну орбіту Марса, що остаточно підтвердило геліоцентричну систему світу. На основі даних Тихо Браге він уклав найточніші на той час таблиці положень планет, якими моряки й астрономи користувалися понад століття, так звані «Рудольфові таблиці» (1627). Однак Кеплер також активно займався питаннями механіки й оптики, і навіть проводив із Галілеєм відкриті дебати (Галілей ігнорував еліпси Кеплера, а Кеплер критикував Галілея за відмову від теорії припливів, пов’язаних із Місяцем). Одна з його ранніх праць називається «Додатки до Вітеллія» (1604), де він намагався вдосконалити принципи фізіологічної оптики, а в інших працях намагався застосувати оптичні знання до питань спостереження за небом. Йому ж належить праця «Діоптрика» (1611). Із оптичних досягнень Кеплера можна сказати, що він пояснив механізм роботи людського ока, описав причини короткозорості й далекозорості, а також винайшов схему телескопа з двома опуклими лінзами, яка стала стандартом для астрономії. У механіці Кеплерові приписують уведення терміна «інерція», він першим припустив, що небесні тіла мають властивість опиратися рухові. Свої відкриття й обґрунтування системи Коперника він підсумував у праці «Скорочення Коперникової астрономії» (1618). Поєднуючи уявлення про космос із фізичними уявленнями про земний світ, він шукав причину планетних рухів у силі, що виходить від Сонця, яку розумів у квазімагнітних термінах, і в цьому плані він прямо дотримується традиції Вільяма Гільберта та його праць про магнетизм.

Але попри всі ці досягнення, суто світоглядно Кеплер був радше ідеалістичним мракобісом. Уже через рік після резюме своїх поглядів у науці він намагається подати систематичний світогляд учених-математиків, звісно ж на основі піфагореїзму, у праці «Гармонія світу» (1619), доповнюючи її згодом працею «Таємниця світу» (1621), перше видання якої він написав іще в юності, 1596 року. У «Таємниці світу» він намагався вписати орбіти планет у п’ять правильних багатогранників (платонових тіл). Це була його «ідея фікс», яку він проніс через усе життя: Сонячна система мала збігатися з фігурами з «Тімея» Платона, вкладеними одна в одну, за принципом матрьошки. Він щиро вірив, що Бог — великий геометр, платонівський деміург. У «Гармонії світу» Кеплер обговорює гармонію та відповідність геометричних форм, фізичних явищ, зокрема музики і будови світобудови, пов’язуючи математичне вчення про гармонію із законами руху планет. Кеплер зазначав, що музична гармонія, як продукт людської діяльності, відрізняється від гармонії як природного феномена, що взаємодіє з людською душею. У зв’язку з цим Кеплер заявляв, що Земля має душу, оскільки підлягає астрологічній гармонії. Описувати всі дурниці, запозичені з неоплатонізму, тут було б зайвим; зазначимо лише, що до астрології Кеплер усе ж ставиться подвійно, зі скепсисом щодо значущості впливу зірок, хоча сам вплив для нього самоочевидний. У завершальному розділі праці вперше описано третій закон Кеплера, який допоміг Ньютонові пів століття по тому відкрити закон всесвітнього тяжіння, а вже посмертно було видано один із перших творів у жанрі наукової фантастики — «Сон», де Кеплер описував подорож на Місяць (хоча він принаймні одним із перших спробував пояснити припливи й відпливи впливом Місяця). Можливо, шизофренічні погляди допомагали вченим робити їхні відкриття, як це часто стверджують фанати мракобісся та його захисники, нехай так. Припустімо, що без теологічного марення неможливий прогрес науки, і що якби вчені були матеріалістами, то ми б не розвинулися навіть до рівня пізнього Риму. Але це жодним чином не робить платонізм менш дурним.

Тихо Браге й Йоганн Кеплер становлять ніби ядро сучасної астрономії, але між ними й довкола них існує ціла мережа досить сильних учених. Передусім найважливіший з усіх сучасників Кеплера — Галілео Галілей (1564-1642). І хай Галілей не винайшов телескопа, проте він разюче вдосконалив його конструкцію, і за його допомогою відкрив гористу поверхню Місяця, супутники Юпітера, фази Венери, плями на Сонці та безліч зір, невидимих неозброєним оком. Тим самим Галілей підірвав арістотелівське уявлення про небо й геоцентричну систему Птолемея. Такі тепер уже банальні речі, як плями на Сонці та гори на Місяці, довели недосконалість небес. Для людей того часу небо вважалося оселею ідеальних, незмінних тіл, і відкриття Галілея зруйнували цю теологічну естетику. Втім, сувора науковість Галілея, що становить прірву порівняно з любителями містики й алхімії, мала й свої зворотні сторони. Тут якраз вирізняється згаданий вище приклад суперечок із Кеплером. Теорія припливів Галілея пояснювалася як наслідок руху планети. Він відкинув вплив Місяця, вважаючи таке пояснення надто «окультним». Але про Галілея ще буде сказано в наступному розділі, який цілком присвячено саме йому. 

Про вплив Кристофа Клавія, який проводив реформу календаря, ми вже говорили раніше; його підручники з астрономії в цей період іще залишалися базовими. З-поміж інших подібних прикладів варто згадати хіба що Зета Кальвізія (1556-1615), хронолога й теоретика музики, який використовував астрономічні дані для реформи календаря та уточнення дат історичних подій. А вже ближче до наших головних героїв стоїть один із безпосередніх наставників Кеплера, Міхаель Местлін (1550-1631). Він був одним із ранніх прихильників системи Коперника, чиї праці вплинули не лише на погляди Кеплера, а й на погляди Галілея. Местлін першим правильно пояснив «попелясте світло» Місяця (відбиття світла від Землі). Математик Пауль Віттіх (1546-1586), який працював із Тихо Браге, вважається ключовим розробником геометричних схем для гео-геліоцентричної системи. Незалежно від Браге ще одну гео-геліоцентричну систему світу винайшов Ніколас Реймерс (1551-1600), який потім вів запеклу суперечку з Браге про пріоритет цього відкриття. А крім Кеплера й Віттіха, серед помічників Браге відзначився Христіан-Северин Лонгомонтан (1562-1647). Він створив систему, що поєднувала ідеї Браге й Коперника («данська система»), зробивши ще трохи поправок на користь Коперника, тож його версія вийшла дуже схожою на версію Реймерса. Ще одним прихильником подібної компромісної системи, де Земля перебуває в центрі світу, але водночас обертається, став Девід Оріган (1558-1628), автор популярних ефемерид (таблиці положень небесних тіл). Як і Мавроліко до нього, який спостерігав наднову на кілька днів раніше, ніж Тихо Браге, того самого 1572 року її спостерігав і Корнеліус Гемма (1535-1578), а згодом він спостерігав і ту саму Велику комету 1577 року, окремо від Браге довівши позаземну, «надмісячну» природу комет. Німець Христоф Шейнер (1573-1650) першим побудував телескоп із двома опуклими лінзами за схемою, розробленою Кеплером. Він створив телескоп-рефрактор і геліоскоп, а також різні вимірювальні прилади, і в ті самі роки, що й Кеплер, писав непогані праці з оптики. Навіть німець Христоф Ротман (1560-1600) досліджував природу комет і вкотре довів, що вони перебувають вище за Місяць. Як і багато інших авторів, він також відкрито захищав ідеї Коперника від компромісної системи Тихо Браге. 

Виявляється, що систему Тихо Браге могли побудувати й без нього, а спостереження Кеплера здійснювали незалежно від нього. Але й відкриття Галілея в царині астрономії теж не такі вже й відкриття. Сонячні плями вперше відкрив Томас Герріот (1560-1621). Він спостерігав зоряне небо в телескоп на місяць раніше за Галілея, склав одну з перших карт Місяця, і на його зображеннях видно гори на Місяці та сонячні плями. Крім нього, одним із перших, хто спостерігав сонячні плями, виявився Давид Фабрицій (1564-1617), і саме він відкрив першу змінну зорю — Міру в сузір’ї Кита. А вже син Давида, Йоганнес Фабрицій (1587-1617), першим намалював плями на Сонці (1611) і проголошував зміни «вічного неба». І ніби цього всього було замало, але ще один учень Браге, німецький астроном Симон Марій (1567-1624), незалежно від Галілея відкрив чотири найбільші супутники Юпітера й дав їм сучасні назви (Іо, Європа, Ганімед, Каллісто). Доповнює їхні відкриття один із перших прихильників Коперника в Англії — Томас Діггес (1546-1595). Він пішов далі за Кеплера й Галілея та в дусі Джордано Бруно заявив, що Всесвіт безмежний, а зорі не закріплені на сфері, а розсіяні в просторі. Із дещо дивних прикладів астрономії того часу можна згадати такого автора, як Гелісей Рослін (1545-1616), який захищав астрологічну теорію про вплив великих сполучень планет і комет на глобальну земну історію (астрометеорологія). Так і виходить, що практично всі астрономічні відкриття Галілея були зроблені окремо від нього, раніше або в той самий час. Дуже схожою буде й ситуація в галузі фізики. 

Серед визначних астрономів того часу були й вороги Галілея, наприклад Джованні Антоніо Маджіні (1555-1617), який відомий передусім створенням докладних атласів і уточненням ефемерид. Але значно вагоміший внесок у створення зоряних карт зробить Йоганн Байєр (1572-1625), автор першого зоряного атласу, що охопив усе небо, «Уранометрії» (1603). Саме він увів позначення зір грецькими літерами (альфа, бета тощо). Точністю вимірювань міг похвалитися ще один учень Браге — Віллем Блау (1571-1638), чиї небесні й земні глобуси вважалися одними з найточніших для свого часу, а картограф Пітер Планціус (1552-1622) створює карти сузір’їв Південної півкулі на основі спостережень голландських мореплавців. Отже, космічна картина до 1610-х років уже була істотно переглянута. 

Найбільший прорив у картографії здійснив Герард Меркатор (1512-1594). Він створив циліндричну проєкцію, яка стала стандартом у навігації й лежить в основі всіх сучасних карт і донині (проєкція Меркатора). Вона дає змогу прокладати курс прямою лінією (локсодромою), що критично важливо для моряків. Також він увів у вжиток термін «атлас» для збірника карт. Поруч із Меркатором виняткову роль у розвитку картографії відіграв Абрахам Ортелій (1527-1598) — творець першого в історії сучасного географічного атласу — «Theatrum Orbis Terrarum» (1570). Він першим висловив наукову здогадку про дрейф материків, зауваживши, що берегові лінії Америки, Європи та Африки збігаються, ніби їх було розірвано. У сфері картографії немаловажний і британець Джон Ді (1527-1609), водночас математик і езотеричний маг. Будучи невдоволеним науковою атмосферою в Англії, Ді 1548 року вирушив у подорож Європою і прибув до Льовена, де містився один із найбільших католицьких університетів Європи. Там Ді працював у співпраці з Геммою Фрізіусом і Меркатором, а невдовзі став близьким другом Меркатора, і вони разом із Ді конструювали нові моделі Всесвіту. Згаданий вище Томас Дігґес, до речі, був вихованцем Джона Ді. Отже, якщо відкинути всю мішуру про магію, воскресіння мертвих тощо, то Джон Ді зробив внесок у розвиток навігаційних інструментів, а також розробив концепцію «Британської імперії» й обґрунтував можливість пошуку Північно-Західного проходу, поєднавши картографію з державною стратегією. Ще більший внесок у розвиток карт Меркатора зробив британець Едвард Райт (1561-1615), адже він математично обґрунтував проєкцію Меркатора й розрахував для неї широти. Тепер і астрономія, і картографія майже набули звичного для нас, сучасного вигляду.

Галілео Галілей

А тепер нам потрібно буде повернутися трохи назад, до чистої фізики й механіки періоду до появи Галілея. Закони вільного падіння та інерції вже майже сформульовано, наука про електромагнетизм просувається вперед, а телескоп уже в процесі створення. Не будемо тут особливо повторюватися, адже про Тарталью, Кардано, Бенедетті, Мавроліко, Гільберта тощо вже сказано достатньо. Багато з них дожили до 1570-х років і тому в пізній період своєї творчості вплинули на покоління Галілея не лише своїми текстами, а іноді й особистим прикладом. У Франції та Нідерландах ще до Галілея і Кеплера було зроблено певний внесок в оптику, що має значення для винайдення телескопа. Франсуа Д’Агілон (1567-1617), автор фундаментальної праці з оптики «Opticorum Libri Sex», досліджував бінокулярний зір і ввів термін «стереографічна проєкція». Особливо важливим дослідником поза галілеївською традицією стає Віллеброрд Снелл (1580-1626). Він відкрив закон заломлення світла (закон Снелліуса), який критично важливий для оптики телескопів. У геодезії він першим застосував метод тріангуляції для вимірювання радіуса Землі. Видатний інженер і послідовник Вієта — Жак Алеом (1562-1627) спеціалізувався на теорії перспективи та військовому будівництві, розвиваючи методи прикладної геометрії й ніби продовжуючи цим тенденції, започатковані Тартальєю. Нова фізика вже практично сформульована, і Галілею залишається майже піднести її в готовому вигляді та надати всім відкриттям століття остаточного опрацювання, привести до класичного вигляду.

Однією з ключових постатей у становленні Галілея як ученого був представник «Урбінської школи» Гвідобальдо дель Монте (1545-1607). Його головна праця «Mechanicorum liber» (1577) вважалася найавторитетнішим посібником зі статики від часів Архімеда. Він прагнув збудувати механіку на строгих геометричних засадах, виводячи властивості простих машин із принципу рівноваги, але водночас не втрачав із поля зору й реальні механічні пристрої. Він написав важливий трактат із математичної теорії перспективи (1600 р.), яким користувалися художники та архітектори того часу. І саме він допоміг молодому Галілею здобути кафедри математики в Пізанському, а згодом у Падуанському університетах. Є також підстави вважати, що на початку 1590-х років він разом із Галілеєм обговорював і, можливо, ставив досліди, пов’язані з траєкторією ядер, що пов’язує його архімедову механіку з майбутніми дослідженнями Галілея про рух. Ще одним важливим математиком, якого Галілей пізніше назве «найвидатнішим геометром, новим Архімедом нашого століття», був Лука Валеріо (1552–1618). Його основна праця «De Centro Gravitatis Solidorum» (1603) була присвячена центрам тяжіння та об’ємам складних геометричних тіл. Лука розвивав і систематизував методи Архімеда, поширюючи їх на ширше коло завдань, і тому його праці стали важливою перехідною ланкою між античною геометрією та майбутніми методами інтегрального числення. У «Quadratura parabolae» (1606) він досліджував, зокрема, властивості сегмента параболи (проблема квадратури параболи) та його центра тяжіння. У цьому сенсі Валеріо належить до тієї самої архімедової математичної традиції, з якої згодом виростала механіка Галілея. Його методи обчислення об’ємів тіл обертання справили безпосередній вплив на Йоганна Кеплера (у праці «Стереометрія винних бочок»). Хоча вони з Галілеєм були близькими друзями й постійно листувалися, згодом їхні стосунки зруйнувалися: Лука офіційно виступив проти Галілея під час процесу 1616 року, через що його виключили з Академії деи Лінчеї. Із зовсім ранніх попередників варто згадати механіка Джузеппе Молетті (1531-1588), який ще раз експериментально довів, що тіла різної ваги падають з однаковою швидкістю, тим самим спростувавши теорію Арістотеля. А в Англії того часу вже працює чимало сильних учених, серед яких уже згадуваний нами Томас Гарріот (1560-1621) виявився одним із найталановитіших. Він розвинув деякі праці Вієта і незалежно від Галілея теоретично встановив, що тіло, кинуте горизонтально, описує параболу. Якщо не зважати на історію з телескопом, то загалом Гарріот здобув відомість завдяки запровадженню в математиці загальноприйнятих знаків для операцій порівняння: «>» («більше») і «<» («менше»). Але неважко помітити, що він випереджає Галілея навіть не в одній, а відразу в кількох сферах науки. І якби навіть не сам Гарріот, то хтось інший уже неодмінно продовжив би цю логіку.

Ну а головною постаттю нового природознавства стає власне сам Галілео Галілей (1564-1642), якого можна вважати творцем математичної фізики раннього Нового часу. Для початку коротко пройдемося по ньому. Галілей наполягав, що «книга природи написана мовою математики», і остаточно замінив якісні міркування схоластів кількісними вимірюваннями, створивши таким чином новий науковий метод. У механіці він остаточно сформулював і експериментально довів закон інерції та принцип відносності (знаменитий приклад із «кораблем Галілея»), а також установив, що швидкість падіння тіл не залежить від їхньої маси. Галілей поєднав архімедову статику з динамікою, і це було справжнім проривом, адже відтоді стало можливим застосування геометрії до рухомих об’єктів. Хоча Галілея часто називають емпіриком, і в цьому справді є значна частка правди, проте багато його висновків, наприклад про падіння тіл у вакуумі, були логічними конструкціями, мисленими експериментами, адже створити ідеальний вакуум у XVII столітті було неможливо. Тут особливо важливо, що Галілей запровадив принцип абстрагування, коли збагнув, що реальний опір повітря — це «перешкода», яку потрібно відкинути в розрахунках, аби побачити чистий закон. За захист геліоцентризму Коперника в книзі «Діалог про дві найголовніші системи світу» Галілей був засуджений інквізицією 1633 року і провів решту життя під домашнім арештом. Це якщо описати його життя й досягнення зовсім коротко. Але з огляду на виняткову важливість Галілея як ученого нового типу, майже вільного від метафізичного мракобісся неоплатоніків, ми опишемо його біографію докладніше, ніж будь-кого іншого в цій статті.

Отже, 1581 року, коли Галілео було 17 років, він повернувся з Флоренції, куди переїхав його батько, до Пізи для навчання медицині. У мемуарах Вінченцо Вівіані (1622-1703), учня Галілея, який провів зі своїм учителем останні два роки його життя, той розповідає, що 1583 р. Галілей, спостерігаючи розгойдування лампади в Пізанському соборі, відкрив закон сталості періоду хитання маятника, причому, як радив Кардано, час він вимірював за биттям власного пульсу. Це повідомлення Вівіані багато хто вважає легендою, адже вся розповідь Вівіані про юнацькі роки Галілея має дещо легендарне забарвлення. Проте Вівіані напевно дізнався про це з уст самого Галілея, і, якщо відкинути можливі прикрашання, сутність розповіді Вівіані видається правдивою, бо закон ізохронізму розглядається самим Галілеєм і в «Діалозі про дві найголовніші системи світу», і в «Бесідах і математичних доведеннях, що стосуються двох нових наук». В останньому творі один із учасників діалогу, Сальвіаті, який репрезентує самого Галілея, справді згадує про коливання лампади:

«Я тисячу разів спостерігав за коливаннями, зокрема за коливаннями лампади, підвішеної в церкві на довгому підвісі, яку хтось ненароком штовхнув» (VIII, 140).

За свідченням Гвідо Убальдо дель Монте, 1589 р. Галілей був призначений професором Пізанського університету й одразу виявив незалежність свого мислення. Сліди його перших досліджень, які, можливо, він викладав із кафедри, можна побачити в його трактаті «Про рух» (1590) і в написаному латиною діалозі між Александром і Домініком. Галілей спростовував твердження, ніби тіла мають властиву їм легкість, зауважуючи, що якщо середовищем, у якому рухаються тіла, є не повітря, а вода, то деякі тіла, як-от дерево, які вважаються важкими, стають легкими, бо рухаються вгору. Отже, всі тіла є важкими, а рухаються вони вгору чи вниз — залежно від їхньої питомої ваги щодо навколишнього середовища. Так само хибним є й твердження, що швидкість предмета, який рухається в менш щільному середовищі, більша, ніж у щільнішому: тонка надута бульбашка повільно опускається в повітрі й швидко підіймається у воді. Тому, якщо вже так казати, слід брати до уваги напрям руху. Отже, аргумент Арістотеля проти існування порожнечі позбавлений підстав. Не менш неспроможною є й теорія руху, підтримуваного повітрям. Галілей наводить приклад, який раніше розглядав Іоанн Бурідан, — приклад сфери, що обертається навколо одного зі своїх діаметрів, де вже аж ніяк не зрозуміло, як її може підштовхувати повітря. Міркування Джованбаттісти Бенедетті показує безглуздість твердження, що швидкість падіння важких тіл пропорційна їхній вазі. Суперечність зникає, якщо припустити, що швидкість падіння тіл однакова для всіх тіл незалежно від їхньої ваги. Цю властивість Галілей підтвердив у дослідах на Пізанській вежі, проведених ним, за Вівіані, з великою урочистістю в присутності його колег — послідовників Арістотеля — та учнів.

Ці досліди, що, треба гадати, належать ще до 1590 р., також нині деякі дослідники ставлять під сумнів. Звісно, можна припустити у Вівіані певні перебільшення й помилки в датах, оскільки він писав своє «Оповідання» через тридцять років після смерті Галілея, але немає жодних серйозних підстав сумніватися в правдивості наведених фактів. У багатьох місцях свого трактату «Про рух» Галілей говорить про дослід ex alta turri («з високої вежі»). Далі йдеться про експеримент, до результатів якого Галілей «дійшов розумом». Нарешті, ще за життя Галілея майже традиційними стали досліди з падінням важких тіл із високих веж. Їх повторювали Джован Баттіста Бальяні — із вершини Рока-ді-Савона 1611 р., Вінченцо Раньєрі, колишній учень Галілея в Пізі, — з Пізанської дзвіниці 1641 р., Джован Баттіста Річчолі і Ніккола Кабео — з дзвіниці церкви у Феррарі; один Річчолі в присутності Франческо Марії Грімальді — з вежі Азінеллі в Болоньї 1640, 1645 і 1648 рр. Звідси можна зробити висновок, що сумніви сучасних критиків щодо правдивості пізанських дослідів Галілея видаються необґрунтованими.

До пізанського періоду належить винайдення біланчетти («маленьких терезів»), тобто гідравлічних терезів для вимірювання густини твердих тіл, і дослідження центрів тяжіння, яке принесло Галілею славу вправного геометра. Усе це, а також талановиті публікації дедалі більше викликали до Галілея недоброзичливе ставлення — обставина, яка разом із погіршенням матеріального становища родини змусила його шукати собі зручнішого місця. 

Механіка, термоскоп, первинні та вторинні властивості

1592 р. Галілей, знову-таки через Гвідо Убальдо дель Монте, отримав місце професора математики в Падуанському університеті. Він пробув там 18 років, і це були найплідніші та найспокійніші роки його бурхливого життя. Падуанський університет тоді поділявся на два відділення — «юридичне» й «артистичне». Останнє, до якого й належав Галілей, охоплювало теологів, філософів і медиків. Більшість слухачів Галілея становили студенти-медики; опанувавши початки геометрії, вони переходили до вивчення астрономії, необхідної для того, щоб узятися за астрологію — предмет, який кожен поважний медик мав знати (або принаймні вдавати, що знає). З небагатьох університетських записів, що дійшли до нас, ми знаємо, що публічні лекції Галілея ґрунтувалися на «Елементах» Евкліда, «Сфері» Сакробоско, «Альмагесті» Птолемея і «Механіці» Арістотеля. Ці лекції він читав у 1597-1598 навчальному році. Назва їх була традиційною, але цілком імовірно, що лектор викладав із кафедри результати своїх пізанських досліджень і нові міркування, які в процесі читання спадали йому на думку. У цей період було укладено, можливо за допомогою учнів, трактат «Про механічну науку і про користь, яку можна здобути з механічних інструментів», що ходив у рукописі й був уперше опублікований 1634 р. у перекладі Мерсенна французькою мовою під назвою «Механіка». У трактаті викладено теорію простих механізмів. Ще не знаючи закону розкладу сил, Галілей спершу розглядає важіль, доводячи теорему моментів, потім зводить до важеля клин, до клина — похилу площину, а до похилої площини — гвинт. У цій невеликій праці, що перевершує всі попередні стислiстю, ясністю та елегантністю викладу, ми знаходимо явне й конкретне, хоч і не загальне, формулювання одного з найплідніших сучасних принципів — принципу віртуальних робіт, натяки на який, за певного бажання, можна знайти й у попередніх авторів. Не зупиняючись на астрономічних дослідженнях Галілея, додамо, що до падуанського періоду, безперечно, належать його рукописи про ізохронізм коливань маятника, дослідження магнітів і відкриття законів руху, про яке ми говоритимемо далі.

Особливої згадки заслуговує дослід Галілея з термоскопом, який також належить до падуанського періоду, приблизно до 1597 року. Експеримент важливий не тим, що став приводом для подальших дискусій про пріоритет у винайденні термометра, а завдяки новому антиаристотелівському способові мислення, що виявляється і в задумі, і в здійсненні досліду. Дослід полягає в такому. Руками зігрівають колбу завбільшки з яйце; колба має довге й тонке, мов пшеничне стебло, шийко, опущене в чашу з водою. Якщо прибрати руки з колби, то вода з чаші в міру охолодження посудини почне підніматися в шийко. Бенедетто Кастеллі, колишній учень Галілея, пише 1638 р.: «Цей ефект вищезгаданий синьйор Галілей використав для виготовлення інструмента для визначення ступеня спеки й холоду». Жодному перипатетику й на думку не спало б можливість вимірювання ступеня тепла й холоду, бо, згідно з їхнім ученням, холод і тепло — це різні властивості, перемішані в матерії, тобто якості, а не кількості. Галілей же навчав, а згодом, 1623 року, навіть прямо написав у книзі «Пробірник», що холод не є позитивною якістю, а є лише відсутністю тепла, холод перебуває не в матерії, а в чуттєвому тілі. Поділ властивостей на первинні і вторинні (як їх згодом назвав Локк), за який деякі критики докоряють Галілеєві, вважаючи, що це стало підставою для філософського дуалізму, є характерною особливістю галілеєвої фізики. На такій самій позиції стояв Демокріт, виходячи з релятивізму Протагора (бл. 480–410 до н. е.). Добре відомий уривок із «Пробірника», де Галілей відтворює міркування Демокріта. Доцільно все ж навести його ще раз:

«…я цілком розумію, що, щойно я уявляю собі щось тілесне, матеріальне, я маю водночас розуміти, що воно обмежене, має ту чи іншу форму, більше чи менше щодо інших речей, перебуває в тому чи іншому місці, в той чи інший момент часу, рухається або нерухоме, торкається або не торкається іншого тіла, існує в єдиному тілі, у кількох або в багатьох, і жодна уява не може відокремити річ від цих умов. Але те, що вона має бути білою чи червоною, гіркою чи солодкою, звучною чи німою, погано чи добре пахучою, — не розумію, чому я маю змушувати себе вважати, що речі неодмінно мають супроводжувати ці характеристики. Навпаки, якби почуття не слугували нам провідниками відчуттів, можливо, не виникло б і розмови, і навіть самого уявлення про них. Тому я думаю, що всі ці смаки, запахи, кольори тощо з погляду предмета, в якому, здавалося б, вони перебувають, є не що інше, як самі лише найменування; місцем їхнього перебування є лише чутливе тіло, так що якщо прибрати чуттєву тварину, то будуть усунуті й знищені всі ці властивості. Тому ми хотіли б вірити, що, так само як цим властивостям присвоєно назви, відмінні від назв інших, первинних і реальних явищ, так само й насправді вони від них відмінні» (VI, 347—348).

Щоб ще краще пояснити сказане, Галілей невдовзі переходить до прикладів дотикових відчуттів, які містяться в нас, а не в тілах, до яких ми торкаємося, потім до запаху, смаку, звуку, «які, я думаю, поза живою істотою є не більше ніж найменування». Нарешті, «тепло», тобто те, що ми тепер називаємо температурою, є для Галілея чуттєвою ознакою:

«…я дуже схильний думати, що тепло має такий самий характер і що ті речовини, які змушують нас відчувати тепло й холод і які ми називаємо спільним іменем «полум’я», являють собою безліч дрібних частинок тієї чи іншої форми, що рухаються з тією чи іншою швидкістю, які, зустрічаючись із нашим тілом, проникають у нього з найбільшою прудкістю; їхній дотик, здійснюваний під час проходження в нашу тканину й відчуваний нами, і є той вплив, який ми називаємо теплом, приємним або неприємним залежно від величини та більшої чи меншої швидкості цих малих частинок, що колють і пронизують нас» (VI, 351).

Тут ще немає кінетичної теорії тепла, оскільки галілеєві найменші тільця — це частинки вогню, а не матеріальні молекули. І все ж це був перший крок до кінетичної теорії, що утвердилася в наступному столітті.

Вторинне винайдення телескопа

Наприкінці 1608 або на початку 1609 року у Венеції поширилися чутки про те, що якийсь «іноземець» винайшов підзорну трубу. За кілька місяців з’явилися перші зразки труб, які вже можна було купити «за кілька сольдо». Галілей, який на той час був у Венеції, дізнався про них із Парижа від одного зі своїх колишніх учнів, обговорював це зі своїми венеційськими друзями і, можливо, хоча він ніде цього не згадує, навіть мав примірник такої труби. Але на той час у галузі оптики Галілей мав більш ніж скромну підготовку, обмежену класичними уявленнями, хоча в листі від 24 серпня 1609 р., у якому він представляв підзорну трубу дожу Леонардо Донато, він наголошував, що «видобув її з найпотаємніших міркувань про перспективу». Однак ця некомпетентність дала Галілеєві ту перевагу, що він був позбавлений недовіри до цього інструмента, недовіри, характерної для фахівців, які добре знали, скільки можна побачити за допомогою лінз таких речей, яких насправді не існує. Навіть тепер, за таких досконалих інструментів і таких досвідчених експериментаторів, іноді можна побачити за допомогою оптичних приладів речі, яких немає насправді, «примари», як їх іноді називають фахівці.

У перший тиждень липня 1609 р. Галілей власноруч збудував собі першу підзорну трубу, як він сам розповідає у добре відомому місці з «Пробірника», де згадує, як дізнався про існування цього інструмента, повідомляє про внесені ним удосконалення й досягнуті успіхи, а потім продовжує, показуючи, які міркування привели його до вторинного відкриття підзорної труби:

«Я міркував так. Цей прилад складається або з одного скла, або з кількох. З одного він складатися не може, бо тоді воно мало б бути або опуклим, тобто посередині товстішим, ніж по краях, або увігнутим, тоншим посередині, або обмеженим паралельними поверхнями. В останньому разі скло зовсім не змінює видимих об’єктів, ані збільшуючи, ані зменшуючи їх; увігнуте скло зменшує предмети, а опукле помітно їх збільшує, але вони здаються нечіткими й спотвореними. Отже, одного-єдиного скла недостатньо для досягнення ефекту. Тоді, переходячи до двох стекол і знаючи, що скло з паралельними поверхнями нічого не змінює, як уже було сказано, я дійшов висновку, що ефект не може бути досягнутий і при поєднанні плоского скла з неплоским. Тому я обмежився рішенням перевірити на досліді, що дасть поєднання двох неплоских стекол, тобто опуклого й увігнутого, і побачив, що це дало мені змогу отримати бажане» (VI, 259).

Де ж тут «найпотаємніші міркування про перспективу»? Просто — талант людини, яка вірила в можливість посилення гостроти наших чуттів за допомогою приладів, була вельми вправною в ручній праці й щасливо опинилася поблизу центру скляної промисловості. Усі ці обставини дали йому змогу швидко вдосконалити підзорну трубу, про що він переконливо розповідає в «Зоряному віснику»:

«Спершу я зробив собі свинцеву трубу, на кінцях якої влаштував два оптичні скла, обидва з одного боку плоскі, а з другого перше було сферично опуклим, друге — увігнутим; наблизивши потім око до увігнутого скла, я побачив предмети досить великими й близькими; вони здавалися утричі ближчими й у дев’ять разів більшими, ніж під час спостереження їх простим оком. Після цього я виготовив інший прилад, досконаліший, який показував предмети збільшеними більш ніж у шістдесят разів. Нарешті, не шкодуючи ані праці, ані витрат, я дійшов до того, що спорудив собі прилад настільки досконалий, що за його допомогою предмети здавалися майже в тисячу разів більшими й більш ніж у тридцять разів ближчими, ніж під час спостереження простим оком» (III, 60-61).

Тут відбивається головна заслуга Галілея у введенні в ужиток підзорної труби — терплячі експерименти з трубою, поступове її вдосконалення, якого Галілей досягав завдяки точній обробці поверхонь лінз, чого він навчився під час відвідин скляних майстерень свого друга Джироламо Маганьяті в Мурано. Успіх підзорної труби був породжений твердою вірою Галілея в неї, що дедалі зростала й посилювалася в міру поступового вдосконалення ним цього приладу, у достовірності показань якого він переконався завдяки численним контрольним дослідам під час спостереження земних об’єктів у найрізноманітніших умовах.

Підзорна труба прожила років двадцять у цілковитій безвісності. Але побувши всього 10 місяців, а то й менше, в руках Галілея, вона перетворилася на головну дійову особу науки Нового часу. Галілей цілком міг називати її «своїм дитям». Обернувши трубу до неба, здійснивши пам’ятні астрономічні відкриття, на яких ми тут не будемо зупинятися, Галілей поспішає 30 січня до Венеції, щоб опублікувати невелику працю, яка сповіщає вчений світ про нові відкриття. Ця праця, «Зоряний вісник», вийшла 12 березня 1610 р.

Аеростатика

Гучна слава, яку приніс Галілеєві його «Зоряний вісник», дала йому змогу отримати посаду першого математика Пізанського університету без обов’язку жити там і читати лекції. Тому Галілей оселився в Арчетрі поблизу Флоренції. Там він продовжував свої астрономічні спостереження та фізичні дослідження, про які йдеться в його першій праці 1612 р. «Міркування про тіла, що перебувають у воді, і про ті, які в ній рухаються». Ці «Міркування» спрямовані проти деяких перипатетиків, які вважали, що від форми тіл залежить їхня здатність плавати або тонути; в них відроджується антична теорія Архімеда, спустошена в процесі схоластичних пошуків. До цієї теорії певною мірою прилягають досліди Галілея з визначення ваги повітря, проведені приблизно 1612 р. Арістотель в одному з уривків трактату «Про небо» прямо говорить про вагу повітря. Але Сімплікій, коментатор Арістотеля, вважав за потрібне його виправити. Перипатетики прийняли поправку Сімплікія і протягом століть учили, що «чисте» повітря ваги не має.

А Галілей трьома різними способами показав, що повітря має вагу. У першому, якісному експерименті Галілей, досягнувши термічним шляхом розрідження повітря в колбі з довгою шийкою, ретельно заткнутою корком, переконався, що якщо пустити цей посуд плавати у воді, то він занурюється менше, ніж у тому разі, коли повітря не було розріджене. Мерсенн модифікував цей дослід, поставивши його в тому вигляді, в якому він і нині демонструється в середній школі. Він установив зменшення ваги сильно нагрітого балона або, як тепер роблять, балона, з якого викачано повітря. Два інші, кількісні методи Галілея полягали в нагнітанні у флягу за допомогою насоса надлишкового повітря, понад те, що звичайно міститься в ній, і у встановленні збільшення ваги фляги. За допомогою дотепних хитрощів Галілеєві вдалося виміряти об’єм повітря, нагнітаного у флягу, а звідси визначити відношення питомої ваги повітря до питомої ваги води. Він дістав значення 1 : 400.

Якийсь критик знайшов це значення надто великим і дійшов висновку, що експериментальне мистецтво Галілея було невеликим. Нам же ця точність видається дивовижною, якщо зважити, якими засобами тоді розпоряджався Галілей. Щоб підтвердити цю думку, досить, виходячи з отриманого нині відношення 1 : 773, зіставити значення, отримане Галілеєм, із даними наступних експериментів. Мерсенн, якого за це так вихваляє Дюем, дає два значення: 1 : 255 і 1 : 1870, Декарт дає 1 : 146, академія дослідів — 1 : 1438, а Джован Баттіста Бореллі — 1 : 1179. Більш точне, ніж у Галілея, значення цього відношення було отримано лише Бойлем, який знайшов його рівним 1 : 938. Але Бойль ставив цей дослід у 1661 р., майже через півстоліття після Галілея, і відкачував повітря з посудини вже пневматичним насосом — що ж тут порівнювати!

Про найголовніші системи світу. Принципи інерції та відносності

У 1632 р. у Флоренції вийшла славетна праця Галілея «Діалог про дві найголовніші системи світу — птолемеєву й коперникову». Цей твір складається з чотирьох діалогів, кожен із яких, як вважається, відбувався протягом одного дня. Співрозмовниками є флорентієць Філіппо Сальвіаті (1582-1614), близький друг і, можливо, учень Галілея, венецієць Джован Франческо Сагредо (1571-1620), також друг Галілея; і вигаданий персонаж Сімплічіо. Сальвіаті репрезентує самого Галілея, Сімплічіо захищає філософію перипатетиків, а Сагредо уособлює освічену людину зі здоровим глуздом, яка має обирати між обома філософіями.

«День перший» присвячено головно спростуванню вчення про незмінність і нетлінність небесного світу. Нові зорі та сонячні плями, за Галілеєм, дають підстави стверджувати, що небесні тіла мінливі й не вічні. Сімплічіо повторює доводи перипатетиків про те, що сонячні плями насправді містяться не на Сонці, а є затемненнями, зумовленими непрозорими тілами, які утворюються навколо Сонця. З іншого боку, гориста будова поверхні Місяця показує, що фізична структура нашого супутника, а отже, за аналогією, і всіх небесних тіл, така сама, як і будова Землі. Але Сімплічіо заперечує гористість Місяця, стверджуючи, що тіні виникають тому, що різні частини Місяця світяться по-різному.

«День другий» присвячено головно обговоренню питання про рух Землі. Тут Галілей, щоб відповісти на заперечення, які, починаючи з Птолемея, висувалися проти руху Землі, закладає два наріжні камені сучасної динаміки: принцип інерції і класичний принцип відносності. Принцип інерції, який, як ми вже говорили, здається таким, що суперечить повсякденному досвіду, Галілей установлює за допомогою міркування, яке нагадує доведення від супротивного в математиці: нахил площини щодо горизонту є причиною прискореного руху тіла, що рухається вниз, і сповільненого руху тіла, що рухається вгору; якщо ж тіло рухається по необмеженій горизонтальній площині, то, не маючи причини ані прискорюватися, ані сповільнюватися, воно здійснює рівномірний рух.

Принцип інерції має найдовшу історію, що видно з того, про що ми вже говорили раніше. Однак ніхто раніше не формулював його з такою ясністю. Справедливо, як зауважують багато критиків, що Галілей не дав загального формулювання цього принципу (уперше воно трапляється в невеликій праці Джузеппе Балло, надрукованій 1635 р.), але той факт, що Галілей завжди точно застосовував його, показує, що він розумів його в усій його загальності.

Заперечення перипатетиків проти руху Землі, які справляли велике враження на широку публіку, ґрунтувалися на тому, що всі механічні явища на поверхні Землі відбуваються так, ніби Земля була нерухома. Птахи, що летять, не відстають від Землі, яка перебуває під ними, як мало б бути за її обертання. Дальність стрільби гармат на захід не більша, ніж на схід. Важкі тіла падають вертикально, а не похило, і т. д. На всю цю критику Галілей відповідає класичним принципом відносності:

«Усамітніться з кимось із друзів у просторому приміщенні під палубою якогось корабля, запасіться мухами, метеликами та іншими подібними дрібними літаючими комахами; нехай буде у вас там також великий посуд із водою і маленькими рибками, що плавають у ньому; далі підвісьте згори відерце, з якого вода крапатиме крапля за краплею в інший посуд із вузьким горлечком, поставлений унизу. Поки корабель стоїть нерухомо, спостерігайте уважно, як дрібні літаючі тварини з однаковою швидкістю рухаються в усі боки приміщення; риби, як ви побачите, плаватимуть байдуже в усіх напрямках; усі краплі, що падають, потраплятимуть у поставлений посуд; і вам, кидаючи другові якийсь предмет, не доведеться кидати його з більшою силою в один бік, ніж в інший, якщо відстані будуть однакові; і якщо ви стрибатимете одразу обома ногами, то зробите стрибок на однакову відстань у будь-якому напрямку. Уважно спостерігайте все це, хоча в нас не виникає жодного сумніву в тому, що, поки корабель стоїть нерухомо, все має відбуватися саме так. Змусьте тепер корабель рухатися з будь-якою швидкістю, і тоді (якщо тільки рух буде рівномірним і без хитавиці в той чи той бік) у всіх названих явищах ви не виявите ані найменшої зміни і за жодним із них не зможете встановити, рухається корабель чи стоїть нерухомо… І причина узгодженості всіх цих явищ у тому, що рух корабля є спільним для всіх предметів, які перебувають у ньому, так само як і для повітря; тому-то я й сказав, що ви маєте перебувати під палубою…» (VII, 212—213).

Зміст цього уривка нині формулюють коротше, кажучи, що механічні явища в будь-якій системі відбуваються однаково незалежно від того, чи є система нерухомою, чи здійснює рівномірний і прямолінійний рух, або, інакше, механічні явища відбуваються однаково в двох системах, що рухаються рівномірно й прямолінійно одна відносно одної. Аналітично перехід від законів руху, виражених в одній системі, до законів, виражених в іншій системі, здійснюється за допомогою найпростіших формул, які в сукупності називаються перетвореннями Галілея. Отже, принцип відносності означає інваріантність законів механіки щодо перетворень Галілея.

«День третій» починається тривалою дискусією про нову зірку 1604 р. Потім розмова переходить до головної теми — про річний рух Землі. Спостереження руху планет, фаз Венери, супутників Юпітера, сонячних плям — усі ці аргументи дають змогу Галілею вустами Сальвіаті показати, з одного боку, невідповідність учення Арістотеля даним астрономічних спостережень, а з другого — можливість геліоцентричної системи світу і з геометричного, і з динамічного погляду. Предметом «Дня четвертого» є морські припливи й відпливи, які Галілей помилково вважав незаперечним доказом руху Землі. Уявімо собі, каже Галілей, човен, що доставляє прісну воду до Венеції. Якщо швидкість цього човна змінюється, то вода, яка міститься в ньому, за інерцією спрямовується до корми або до носа, піднімаючись там. Земля подібна до цього човна, море подібне до води в човні, а нерівномірність руху зумовлена додаванням двох рухів Землі — добового й річного.

Тим часом Галілей знав, що зовсім недавно Марк Антоніо де Домініс і Кеплер висунули припущення, що припливи й відпливи зумовлені притяганням Місяця і Сонця, але він оголосив ці гіпотези «легковажними». Перш ніж дивуватися такій поведінці Галілея й засуджувати його, слід пригадати обставини того часу та зрозуміти спосіб мислення вченого. Адже всі ці дії, що виходять від Місяця і Сонця, pensatio або vis prensandi, про які говорив Кеплер, усі ці «сили» й «притягання», про які згодом говоритиме Ньютон, — усе це виглядало так, ніби небесні тіла знову наділялися тими окультними властивостями, про які базікали перипатетики і проти яких люто боровся Галілей. Опублікування «Діалогу про дві найголовніші системи світу», джерела всіх нещасть останніх років життя Галілея, — знакова подія в історії людської думки. «Діалог» — це, власне, не трактат з астрономії чи фізики, а педагогічна праця, спрямована на спростування арістотелізму й схилення чесних людей до нового світогляду, який приносить із собою вчення Коперника. Те, що ця мета була цілком досягнута, доводить увесь хід історії.

Швидкість світла і динаміка

«Діалог» завершується реплікою Сагредо про те, що він «…горить бажанням ознайомитися з елементами нової науки нашого Академіка, що стосується місцевих рухів, природних і насильницьких». Обіцянку, що міститься в цих словах, було виконано Галілеєм, який опублікував у Лейдені 1638 р. після багатьох перипетій «Бесіди і математичні докази, що стосуються двох нових галузей науки, пов’язаних із механікою та місцевим рухом» — працю, яку Галілей сам слушно називав своїм шедевром, оскільки вона містить систематичний виклад усіх його відкриттів у галузі механіки. Ця праця складається з чотирьох діалогів (до яких Галілей мав намір додати інші, що були в начерках); співрозмовниками залишаються ті самі Сальвіаті, Сагредо і Сімплічіо. Бесіда розгортається спокійно й рівно, без полемічного збудження та сарказму, характерного для «Діалогу про дві найголовніші системи», ніби вчення Арістотеля вже було розбите, ставши за останні століття карикатурою на світогляд, і можна перейти до спокійного побудування нової науки.

«День перший» починається довгою й цікавою дискусією про неподільні; ця дискусія приводить співрозмовників до розгляду питання про можливе значення швидкості світла. Вустами Сальвіаті Галілей пропонує експеримент для розв’язання суперечки про те, чи є швидкість світла скінченною, чи нескінченною. Двоє експериментаторів, озброєних ліхтарями, стають на певній відстані один від одного і, згідно з попередньою домовленістю, перший відкриває свій ліхтар, щойно помітить світло відкритого ліхтаря другого. Тоді сигнал першого експериментатора повернеться до нього через подвоєний час поширення світла від одного спостерігача до другого. Цей дослід не міг дати результату через надзвичайно велику швидкість світла. Але за Галілеєм залишається заслуга першої постановки цієї проблеми в експериментальному плані та проєктування експерименту настільки геніального, що цей проєкт було здійснено Фізо через 250 років під час першого вимірювання швидкості світла в земних умовах. Справді, в принципі дослід Фізо відрізняється від досліду Галілея лише тим, що одного з двох експериментаторів замінено дзеркалом, тобто відбивачем світлового сигналу, що надійшов.

Про скінченну швидкість світла і про можливість її вимірювання на досліді Галілей, мабуть, не раз розмовляв зі своїм другом Паоло Сарпі, який у юні роки розмірковував про вимірювання швидкості світла за допомогою зовсім примітивного досліду, що, вочевидь, надихнув Галілея, який запропонував свій варіант. Сарпі пише: «Якщо показати й сховати джерело світла, то було б, як зі звуком: спершу його перестав би бачити ближній сусід, тоді як далекий починав би бачити світло, однак різниця була б тут меншою, бо швидкість світла більша».

Після відступу, що стосується швидкості світла, співрозмовники переходять до розгляду проблеми руху: спростовуються твердження Арістотеля і встановлюється, що «якби цілком усунути опір середовища, то всі тіла падали б з однаковою швидкістю». Щоб довести на досліді це твердження, Галілей спочатку хотів розглянути падіння тіл уздовж похилої площини (для сповільнення руху), але потім вирішив звільнитися також «від опору, що зумовлюється зіткненням рухомих тіл із похилою площиною» і скористався двома маятниками однакової довжини (один — зі свинцевою кулею, а другий — із корковою). Він з’ясував, що їхні періоди коливань однакові, і це доводить однаковість швидкості падіння тіл незалежно від виду речовини. Розгляд маятників, на основі якого було встановлено закони хитання маятників, привів до розбору акустичних явищ: одержання звуку за допомогою коливань, частота яких визначає висоту звуку, хвильове поширення в повітрі, явище резонансу, акустичні інтервали. Рішуче усунувши «сонорні» й «транссонорні» якості старої школи, Галілей доповнив, таким чином, те, що написав із цього питання в «Пробірнику». Усе це зробило Галілея засновником сучасної акустики й викликало захоплення Декарта.

«День другий», яким завершується обговорення першої з двох розвинених нових галузей науки — науки про опір матеріалів, — присвячено опорові твердих тіл руйнуванню за різних способів впливу на них. Галілей розглядає абсолютно тверді тіла, тому отримані ним результати ми не можемо нині вважати прийнятними. Але все ж назавжди залишиться заслугою великого пізанця те, що він показав (і в цьому його попередником, що залишився для нього невідомим, був Леонардо да Вінчі) можливість науково розглядати практичні завдання розрахунку конструкцій. Другою новою галуззю науки, яку розглянуто в «Дні третьому» і «Дні четвертому», є локальний рух, тобто динаміка. Сальвіаті читає й коментує латинський трактат «Про місцевий рух», що належить «нашому авторові», тобто Галілею. Стиль викладу стає цілком іншим. За зведеного до мінімуму діалогу італійською мовою виклад набуває характеру особливої урочистості, створюючи разюче вражаючий ефект. Урочисто й навмисно гордовито звучить перша фраза трактату: «Про предмет найдавніший ми створюємо науку найновішу».

У першій частині трактату розглядається рівномірний рух. Ця частина дуже коротка, дуже ясна і не дає теми для дискусії. Навпаки, визначення прискореного руху, наведене в другій частині трактату, дає привід для тривалої й надзвичайно цікавої дискусії, оскільки в ній описано історію спроб Галілея дійти до закону пропорційності швидкості тіла, що падає, часові падіння. Спочатку Галілей припускав, що швидкість тіла, яке падає, пропорційна пройденому шляху, як випливає з одного його листа від 1606 р. до Паоло Сарпі. Невідомо, коли він виявив свою помилку. З листа математика Лука Валеріо до Галілея ясно, що в 1609 р. йому вже був відомий правильний закон. Автор виходить з іншого постулату: тіла, що падають по різних похилих площинах однакової висоти, набувають наприкінці свого падіння рівних швидкостей. Хоча прийнятність цього постулату й було показано чудовим дослідом із маятником змінної довжини, молодий Вівіані вважав, що його важко прийняти. Галілей — тоді вже глибокий старець — знайшов доведення цього постулату, яке й було продиктовано його учневі, а 1639 р. повідомлено Кастеллі. Доведення ґрунтується на новому постулаті — ще одному вияві генія старого Галілея: кожна механічна система, надана самій собі, рухається так, що її центр тяжіння опускається. Це положення нині називається принципом Торрічеллі, оскільки останній опублікував це формулювання 1644 р., не знаючи про формулювання Галілея.

Виходячи з того, що швидкість тіла, яке падає, пропорційна часові падіння, Галілей виводить теорему: шлях, пройдений за природно прискореного руху, дорівнює шляху, який за той самий час пройшло б тіло, рухаючись рівномірно зі швидкістю, що дорівнює середньому значенню між початковою та кінцевою швидкостями. З цієї теореми легко виводиться пропорційність пройденого шляху квадратові витраченого часу. Цей закон було підтверджено Галілеєм у його найзнаменитіших дослідах із похилими площинами. У дошці завдовжки 12 ліктів у поздовжньому напрямку було прорізано прямий жолоб, поверхню якого вкрито якомога гладшим пергаментом. Уздовж цього каналу падав із різних положень гладкий, добре відполірований правильної форми кулька з твердої бронзи. Одночасно з цим вимірювався час падіння кульки за допомогою дотепного пристрою: з відра через вузьку трубочку в його дні стікала цівка води, що збиралася в поставлену склянку. За вагою накопиченої води можна було судити про співвідношення відповідних часів. Виходячи з постулату про похилі площини, Галілей геометричним методом побудував свою цілком нову теорію руху по похилій площині та руху по хордах кола. Зокрема, він показав, що час руху дугою кола, яка менша або дорівнює чверті кола, менший за час руху стягувальною хордою.

«День четвертий» присвячено рухові кинутого тіла. Знову залучаючи принцип інерції, Галілей висуває інший фундаментальний принцип — закон додавання переміщень. За допомогою цих двох принципів він показує, що невертикальна траєкторія кинутого тіла є параболою. Цей результат був цілком невідомий усім його попередникам. Звідси він виводить цілу низку інших теорем, зокрема доводить і доповнює теорему Тартальї, довівши також, що дальність польоту однакова для кутів 45° + α і 45° — α.

Резюме про Галілея

Хронологічний метод викладу праць Галілея, що застосовувався дотепер, дав змогу торкнутися деяких із великої кількості фундаментальних відкриттів Галілея. Але головну його заслугу слід шукати не стільки в його відкриттях, скільки в новому способі мислення, який Галілей запровадив у дослідженні природи. Коли кажуть, що Галілей був засновником експериментального методу, не слід розуміти це так, ніби саме йому ми завдячуємо введенням експерименту як засобу дослідження, адже застосування експерименту не припинялося від античності й до його днів. Але йшлося майже завжди про грубі досліди. Галілей же інтерпретує явище, намагаючись очистити його від усіх збурювальних причин, керуючись філософською концепцією, якої відтоді й донині дотримується кожен фізик, можливо, часом і несвідомо: книга природи «…написана мовою математики, її літерами слугують трикутники, кола та інші геометричні фігури, без допомоги яких людині неможливо зрозуміти її мову; без них — марне блукання в темному лабіринті» (VI, 232).

Отже, завдання фізика — вигадати експеримент, повторити його кілька разів, усунувши або зменшивши вплив збурювальних чинників, вловити в неточних експериментальних даних математичні закони, що пов’язують величини, які характеризують явище, передбачити нові експерименти для підтвердження — в межах експериментальних можливостей — сформульованих законів, а, знайшовши підтвердження, рушити далі за допомогою дедуктивного методу й відкрити нові наслідки з цих законів, які, своєю чергою, підлягають перевірці. На противагу Френсісу Бекону (1561—1626), який суто теоретично розробив свій експериментальний метод, якому, до речі, жоден фізик ніколи не слідував, Галілей ніде не подає абстрактного викладу експериментального методу. Увесь цей підхід подано в конкретному застосуванні до дослідження окремих явищ природи.

У багатьох дослідженнях Галілея можна, мабуть, виокремити чотири моменти. Перша фаза — сприйняття явища, чуттєвий досвід, як каже Галілей, що привертає нашу увагу до вивчення певної окремої групи явищ, але ще не дає законів природи. Методу Галілея, очевидно, була чужа та точка зору, що наш розум покірно сприймає від зовнішнього світу наукові знання, тобто що досвід — це все і в ньому все міститься. Після чуттєвого експерименту Галілей переходить, як він казав, до аксіоми, тобто, згідно із сучасною термінологією, до робочої гіпотези. У цьому — центральний момент відкриття, що постає з уважного критичного розгляду чуттєвого досвіду шляхом творчого процесу, подібного до інтуїції митця. Далі настає третя фаза, яку Галілей називав математичним міркуванням, тобто виведенням логічних наслідків із прийнятої робочої гіпотези. Але чому математичні наслідки мають відповідати даним відчуттів?

«Тому що наші міркування мають стосуватися чуттєвого світу, а не паперового світу» (VII, 139).

Отже, ми дійшли до четвертого елемента галілеєвого експерименту — дослідної перевірки як найвищого критерію всього шляху відкриття. Чуттєвий досвід, робоча гіпотеза, математична розробка і дослідна перевірка — ось чотири фази дослідження явища природи, яке починається з досвіду й до нього повертається, але не може розвиватися без звернення до математики. Чи має математика в Галілея лише функцію інструмента, чи їй приписується метафізичне значення, як у Платона? Це питання — питання про філософські погляди Галілея — багато обговорювалося й обговорюється й досі. Галілея називали і платоніком, і кантіанцем, і позитивістом тощо. Не входячи в обговорення цього питання, нагадаємо насамкінець, що Галілей хотів, аби на обкладинці зібрання його творів були написані слова: «Звідси стане зрозумілим на незліченних прикладах, наскільки корисна математика у висновках, що стосуються того, що пропонує нам природа, і наскільки неможлива справжня філософія без допомоги геометрії, відповідно до істини, проголошеної Платоном» (VIII, 613—614).

Тепер давайте ще раз підсумуємо проміжний результат, перелічивши тих авторів, які передували Галілею у відкриттях, щоб переконатися, наскільки наука не потребує окремих геніїв, аби розвиватися. Про те, як Геріот і багато інших авторів передбачили буквально всі астрономічні відкриття Галілея, ми вже говорили в попередньому розділі. Подібним чином склалася ситуація і у фізиці. Принцип відносності та приклад із кораблем описував і Миколай Коперник (1473-1543), хоча він у цій справі далеко не єдиний; також Коперник уже описує теорії, близькі до інерції в дусі Галілея. Над темою інерції, рівноприскореного руху та падіння вільних тіл уже працювали: Домінго де Сото (1494-1560), Джованні Баттіста Бенедетті (1530-1590) і Джузеппе Молетті (1531-1588). Над теорією того, що вертикально запущений снаряд ніколи не летить по прямій траєкторії, уже працювали Нікколо Тарталья (1499-1557) і Томас Геріот (1560-1621). Телескоп, найімовірніше, відкрили навіть не вчені, а ремісники, але теоретичне обґрунтування для нього створили Паоло Сарпі (1552-1623) і Джамбаттіста делла Порта (1538-1615). Новаторство Галілея у фізиці, звісно, значно більше, ніж у чистій астрономії, і тому він таки зміг піти далі за всіх перелічених попередників, але все ж це було б надто гучно називати якісно новим стрибком. Скоріше це був дуже добротний синтез усіх досягнень XVI століття, своєрідне резюме, підсумок науки доби Відродження.

Хімія

Хімія в період 1560-1610 рр. не демонструє таких самих проривів, як фізико-математичні науки, і розвивається переважно в уже окреслених контурах. Ідеї Парацельса й далі зберігають популярність, і число лікарів цієї школи вже сягає десятків. Ідеї Парацельса розвивали такі люди, як Адам фон Боденштейн (1528-1577), Міхаель Токсітес (1514-1581) або Герхард Дорн (1530-1584), саме вони перетворили розрізнені рукописи вчителя на систему, яку Європа підтримувала наступні сто років. Свої узагальнювальні праці вони завершили вже в 60-х роках, і тому ми розмістили їх тут, у пізньому періоді розвитку науки XVI століття. Якісно вони, щоправда, нічим не відрізнялися від тієї ятрохімії, яку викладав сам Парацельс. У наступних поколіннях систематичний виклад парацельсіанства пов’язують з іменем Освальда Кролля (1560-1609). Його головна праця «Хімічна базиліка» (1608) стала новим стандартом для фармацевтів. У книзі докладно описано способи приготування хімічних препаратів, їхні дозування та застосування. Кролль відомий своєю теорією сигнатур. Він уважав, що зовнішній вигляд рослини або мінералу (його «сигнатура») вказує на його лікувальні властивості. Наприклад, рослина з листям у формі серця має лікувати хвороби серця (подібні ідеї висловлював і Джамбаттіста делла Порта). Дан Петер Северин (1542-1602) у творі «Ідея філософської медицини» (1571) перетворив розрізнені й часто плутані записи Парацельса на струнку теоретичну систему вже на загальнофілософському рівні. Северин працював разом із Тихо Браге й також користувався фінансуванням данського короля. Навіть один із ранніх атомістів, Даніель Зеннерт (див. далі), визнавав, що більшість лікарів-хіміків наслідували приклад Северина і навіть посилалися на «северинівську школу» медичної теорії. Услід за італійцем Фракасторо, Северин висував концепцію, згідно з якою хвороби спричиняються невидимими «насінинами», наділеними життєвою силою. Це сторонні речовини в здоровому організмі, які вкорінюються, ростуть і порушують нормально впорядкований процес функціонування організму. У цьому й полягала відмінність від Фракасторо, який уважав свої «насінини» радше неживими мікрочастинками, а хвороби — ніби хімічним отруєнням. Ця ідея Северина передбачила пізніші уявлення про збудників хвороб.

Ще один німець, Йоганн Тьольде (1565-1614), докладно описав властивості сурми та методи добування соляної кислоти. Також він був фахівцем у солеварінні, запровадивши ефективніші методи випарювання солі. За ці заслуги його називають «прародителем науки про виробництво солі». Ймовірно, він є справжнім автором праць, приписуваних міфічному алхімікові Василеві Валентину (XIV-XVI ст.). Зрештою, вплив нової хімії сягнув такого рівня, що 1609 року Йоганнес Гартман (1568-1631) став першим у світі офіційним професором хімії («хеміатрії») в Марбурзькому університеті. Викладав Гартман, спираючись на теорії Парацельса. Він перевів хімію зі статусу ремесла або таємного мистецтва в статус університетської дисципліни, відкривши навчальну лабораторію для студентів. Такою була ситуація в Німеччині, а у Франції видатним парацельсіанцем був Жозеф Дюшен (1544-1609), один із головних популяризаторів хімічної медицини при дворі Генріха IV. Він увів до французької літератури теорію про п’ять першоначал матерії (ртуть, сірка, сіль, а також флегма і земля), що було спробою розширити тріаду Парацельса. Дюшен описав методи лікування вогнепальних ран і зробив внесок у створення нових антимональних препаратів (для лікування лейшманіозу) на основі сурми. 

Але найголовнішою постаттю в історії хімії цього періоду стає Андреас Лібавій (1555-1616), який намагався стати в царині хімії людиною рівня Кеплера, Галілея або бодай провідних зірок попереднього покоління (Кардано, Геснер, Везалій). Попри заняття ятрохімією, він різко критикував містицизм Парацельса, закликаючи вчених до наукової прозорості та суворої логіки. Лібавій критикував і розенкрейцерів у кількох працях, рішуче виступав проти теорії макро- і мікрокосмічної гармонії, проти магії та кабали, Гермеса Трисмегіста, проти Агриппи й Тритемія. Але водночас, на противагу магічній нісенітниці, він захищав авторитет Галена й Арістотеля, що було радше консервативною тенденцією, яка йшла врозріз із сучасними віяннями. Погляди Лібавія викладено в праці «Алхімія» (1597), яка вважається першим систематичним підручником хімії в історії. У ній він відокремив практичні методи від магічного контексту, описав спосіб добування хлориду олова (IV), відомого тривалий час як «димний спирт Лібавія», і загалом непогано підсумував досягнення науки того часу. Хоча, строго кажучи, Лібавій не зробив жодних проривів, окрім спроби запровадити науковий метод і відкриття кількох нових синтетичних речовин. Також Лібавій розробив методи аналізу мінеральних вод.

Ремісничо-технічні хіміки продовжують працювати в традиції Піккольпассо й Росетті. Як і в усіх інших науках, у хімії того часу теж відзначився Джамбаттіста делла Порта (1535-1615), але тут його внесок стосується передусім розвитку й популяризації методів дистиляції, якими активно користувалися творці алкогольних напоїв. Уже в XV столітті на фабриках у Мурано італійське скляне виробництво досягло високого рівня розвитку. Ця фабрика допомагала Галілею та його сучасникам виготовляти скло для телескопів. Але систематичний виклад ремесла склодувів пов’язаний з Антоніо Нері (1576-1614) та його книгою «Про мистецтво склярства» (1612). У першому томі трактату Антоніо Нері подано відомості про матеріали: компоненти сировини для одержання безбарвного скла. У наступних томах описано рецепти виготовлення кольорових стекол, зокрема «свинцевого скла» (кришталю), способи імітації склом коштовних каменів, склад емалей і фарб для розпису скла. Трактат містить безліч рецептур, розроблених Нері шляхом удосконалення відомих складів. Дуже швидко тенденції в розвитку технічної хімії підхоплює Франція, і тут художник Бернар Паліссі (1510-1589) створює твір «Гончарне мистецтво» (1557-1580), хоча як практик у створенні італійської майоліки він працював ще в 1540-ті роки. Але для історії хімії Паліссі важливий зовсім не працями про кераміку й не своїми вишуканими виробами. Важливіші його об відкриття в галузі садівництва, геології, гідрології та вивчення скам’янілостей. Ще 1558 року Анн де Монморансі обладнав хімічну лабораторію в Сенті спеціально для Паліссі. Він стверджував, що досвід і практика мають формувати теорію і що наукове знання слід здобувати з спостережень над природою, а не з класичної філософії:

«Якби задумане в умі можна було втілити в життя, [алхіміки] звершили б великі справи… [Ми повинні] визнати, що практика є джерелом теорії … Експериментом я доводжу, що теорія кількох філософів, навіть найвідоміших і найдавніших, хибна».

Ближче до кінця його життя, у 1574 році, бачимо, що Паліссі читав лекції, «що стосуються води й фонтанів, металів, про веселку і проти алхімії, проти харчового золота, проти сурми тощо», уже відкрито висміюючи алхіміків. У 1575-1584 роках Паліссі виступав у Парижі з різними публічними лекціями з хімії мінеральних речовин. Він розробив теорію гідротермальних джерел, вулканів і землетрусів, які пояснював сумішшю летких речовин і горінням під поверхнею землі, і був одним із перших європейців, що сформулювали теорію, яка відповідає сучасному розумінню походження викопних решток. Це, а також його практичне застосування александрійських теоретичних праць із гідравліки до соціальної проблеми забезпечення міст громадським водопостачанням, значно випереджало загальноприйняті знання того часу. Паліссі справедливо стверджував, що скам’янілості — це рештки колись живих організмів, і заперечував поширену думку про те, що вони утворилися внаслідок біблійного потопу або астрологічного впливу. Він твердив, що мінерали, розчиняючись у воді й утворюючи «застиглу воду», осідатимуть і тим самим перетворюватимуть на камінь колись живі організми, створюючи скам’янілості. 1575 року він навіть влаштував у Парижі виставку викопних решток і вперше провів їхнє порівняння із сучасними видами. Варто зазначити, що слушні здогади про природу викопних решток давніх тварин ще до Паліссі висловлював не лише Леонардо да Вінчі, а й атоміст Фракасторо. Результати своїх досліджень Паліссі опублікував у трактаті «Чудесні міркування про природу мінеральних вод і джерел … металів, солей і солончаків, каменів, земель, вогню та емалей» (1580). Книга вважається першим твором з мінералогії французькою мовою. 

Окрім Паліссі, в традиції Агріколи та Бірінгуччо продовжували працювати дослідники металургії та інші геологи. Тут найяскравішим представником школи стає чесько-німецький металург Лазарус Еркер (1530-1594), автор фундаментальної праці з пробірного мистецтва та металургії «Опис основних мінеральних руд» (1574). У ній він описав виробництво сплавів і рафінування кількох металів, зокрема срібла, золота, міді, сурми, вісмуту, олова, свинцю та ртуті. Саме в книзі Еркера вперше вжито слово «вольфрам». Еркер систематизував методи хімічного аналізу руд і металів, зробивши їх точнішими та відтворюванішими, чим заклав підвалини аналітичної хімії металів і забезпечив собі популярність на століття наперед. Лікар Андреа Чезальпіно (1520-1603), про якого ми ще говоритимемо далі, займався питаннями прикладної хімії та у творі «Про мінерали» (1590) наводить цікаві спостереження щодо кристалізації різних речовин. Бельгієць Ансельм Боетій де Боодт (1550-1632) стає засновником сучасної гемології. У своїй праці «Історія дорогоцінних і звичайних каменів» (1609) він уклав першу систематичну класифікацію дорогоцінних каменів, описав їхні фізичні властивості (твердість, прозорість) і методи огранювання, відокремлюючи наукові факти від містичних забобонів. У цій книзі де Боодт описав усі відомі на той час мінерали, з яких близько шістисот дослідив особисто, вказавши, зокрема, їхні лікувальні властивості.

Виникнення атомізму

Усі перелічені вище діячі в галузі хімії здебільшого нічого принципово нового не додають, а лише далі розвивають традицію Парацельса-Агріколи, намагаючись просто знижувати градус окультизму у своїх творах. Але іноді траплялися й справді серйозні прориви, наприклад француз Жан Беген (1550-1620), черговий послідовник Парацельса, написав книгу «Настанови для початківців у хімії» (1610), популярний підручник, що витримав десятки перевидань. Спочатку книга була задумана як вступ і налічувала лише 70 сторінок, які в пізніших виданнях зросли до понад 500. Тут Беген уперше описав ацетон, горіння сірки під скляним ковпаком і добування хлориду ртуті. Вважається, що в його книзі вперше з’явився певний аналог сучасного хімічного рівняння — схема реакції хлориду ртуті із сурмою. У дусі нової епохи він наголошував на експерименті замість порожнього теоретизування. Один із перших ранніх ятрохіміків в Італії, Анджело Сала (1576-1637), довів, що солі міді під час взаємодії із залізом виділяють мідь не шляхом «трансмутації», а внаслідок хімічного заміщення. Це був найважливіший крок до розуміння хімічних реакцій як фізичних процесів. А польський алхімік Михайло Сендивогій (1566-1636) теоретично передбачив існування кисню. Він стверджував, що в повітрі міститься «їжа життя» (nitrum), необхідна для дихання і горіння. Так на зламі XVI-XVII століть хімія нарешті набуває перших обрисів сучасної науки. Трохи пізніше тут нарешті з’явиться автор, чий внесок можна порівняти з внеском Галілея у фізиці та Кеплера в астрономії. Парацельсіанець, окультист і містик Жан Баптист ван Гельмонт (1580-1644) стане засновником термодинаміки повітря, обґрунтує газовий склад повітря, а також уведе в науку слово «фермент» і за його допомогою пояснить процеси травлення у холоднокровних тварин.

І ось десь на тлі всього цього в європейській науці нарешті виникає атомізм як мейнстримне уявлення про будову матерії. Зародки цього погляду з’являються навіть раніше. У літературі атомізм давно вже був відомий завдяки християнській критиці Епікура. Потім ідеї про атоми поширювалися через переклади листів Епікура та поеми Лукреція (XIV-XV ст.). Атомістичні погляди можна було зустріти й у творах арабських алхіміків, а за бажання діалог Платона «Тімей» можна було інтерпретувати як атомістичний твір. З авторів XVI століття явно близькі до атомізму не лише Джироламо Фракасторо і Джордано Бруно, а й багато інших. Іноді сюди зараховують неоплатоніка Патриці або окремі фрагменти творів Телезіо. Атомізм можна знайти у творах Леонардо і Галілея, або навіть у трактатах Юлія Цезаря Скалигера. Із нещодавно згаданих авторів натяки на атомізм можна знайти в Ангелуса Сала та Петра Северина. І поступово ця теорія стає настільки буденною, що алюзії на атомну теорію неважко знаходити навіть у творах англійських, французьких та іспанських драматургів 1590-1610-х років. Лише в Шекспіра ця тема звучить приблизно п’ять разів, із яких двічі йдеться буквально про частинки-атоми. Чи варто після цього дивуватися, що за титул батька новоєвропейського атомізму змагаються одразу кілька авторів? На початку XVII століття атомізм захищають щонайменше шість учених.

По-перше, англійський натурфілософ, прихильник атомізму та космологічних ідей Джордано Бруно — Ніколас Гілл (1570-1610), відомий як автор трактату «Епікурейська, демокрітіанська і теофрастіанська філософія» (1601). Цей трактат є одним із перших в Англії викладів ідей античних атомістів і скептиків. Однак, на відміну від деяких інших представників раннього атомізму, Гілл не був прихильником механістичної філософії, оскільки в його версії атомізм поєднувався з містичними ідеями неоплатоніків, герметистів і Парацельса. Натомість, всупереч іще широко поширеному на той час ученню Арістотеля, Гілл визнає існування порожнечі. У сфері космології Гілл постає прихильником геліоцентричної системи світу та вчення Бруно про безконечний однорідний Всесвіт. Заперечуючи арістотелівський поділ Всесвіту на підмісячний і надмісячний світи та наслідуючи ідеї Бруно, Гілл стверджує, що всі небесні тіла в принципі мають ту саму природу, що й Земля, до того ж вони населені. У книзі навіть містилися міркування про уявну подорож на Місяць (пор. аналогічну працю Кеплера). Французький атоміст Себастьяно Бассо (бл. 1573-1630) у творі «Філософія природи проти Арістотеля» (1621) долучається до італійської традиції Телезіо. Виходячи з неоплатонізму й спираючись на погляди Лукреція, він прагнув узгодити вчення Анаксагора і Демокріта, епікурейців і стоїків. Він також заперечував арістотелівський поділ Всесвіту на надмісячну та підмісячну сфери й виявив себе противником арістотелівського вчення про елементи. На його думку, вся матерія складається з чотирьох типів атомів, що відповідають елементам землі, води, повітря і вогню. Він уважав, що атоми можуть поєднуватися між собою в молекули (mixta), але виступав проти теорії «поєднань» як сумішей, що мають властивості, які не є властивостями їхніх атомістичних складників, тобто Бассо був редукціоністом. Але, на відміну від Демокріта й Епікура, він уважав простір між атомами не порожнім, а заповненим тонкою матерією, ототожненою ним із пневмою стоїків — особливою субстанцією, аналогічною вогню й такою, що виконує функції ефіру. Отже, можна сказати, що вчення Бассо поєднує дві конкурувальні натурфілософські теорії античності — епікуреїзм і стоїцизм. Дотримуючись філософії стоїків, Бассо вважав, що потоки пневми на Землю відповідають за астрологічні впливи небесних тіл на земні події. Під впливом ятрохімічних уявлень Бассо розширив атомізм, припустивши, що утворення речовин відбувається шляхом поєднання елементів; а розклад речовин на ті самі елементи зумовлюється певною фізичною причиною. Таким чином, Бассо в неявній формі висловлює думку про те, що елементи, які беруть участь в утворенні сполук, залишаються незмінними і можуть бути знову отримані в процесі розкладу. На формування поглядів Бассо могли вплинути праці венеційця Анджело Сали.

Поряд із Бассо винахідником теорії молекул в атомізмі вважають голландського математика й механіка Ісаака Бікмана (1588-1637), учня славетного математика Сімона Стевіна, який незалежно від Галілея і водночас із ним дійшов до розв’язання проблеми падіння двох різних тіл і до правильного формулювання принципу інерції. До атомізму він також приходить, відкидаючи Арістотеля. Вважають, що Бікман справив вплив на П’єра Гассенді, якого, вочевидь, сам Бікман і навернув до філософії Епікура. Гассенді навіть заявив у листі до Пейреска 1629 року, що Бікман — це найбільший філософ, якого він будь-коли зустрічав. Поруч із Бікманом атомізм у Нідерландах захищає ще Давид ван Горль (1591-1612). У своїй книзі «Ідея фізики» він заперечує теорії Арістотеля й стверджує, що щось існує як «найменша, неподільна частка». У його «Філософських вправах» (1620), опублікованих посмертно, універсалії не існували; реальними були лише окремі речі, визначувані їхніми внутрішніми властивостями: тобто сутність і існування, сутність і властивості, кількість і тіло — це одне й те саме. Атрибути тіла, такі як число, кількість і фізико-хімічні властивості, могли бути розрізнені лише завдяки розумовій діяльності. Єдиною реальністю була реальність фізичних деталей, атомів. Після всього цього, 1624 року Етьєн де Клав (1587-1645) спричинив скандал у Парижі, опублікувавши разом із двома іншими соратниками чотирнадцять тез проти Арістотеля, остання з яких проголошувала, що атомізм має замінити гіломорфізм Арістотеля:

«Усі речі складаються з атомів або є неподільними, і Арістотель невігласько, або, радше, злонамірено, висміював їх. І оскільки обидва вони узгоджуються з розумом, істинною філософією та анатомією тіл, ми вперто захищаємо їх і твердо відстоюємо».

У наступні десятиліття він розвинув свої ідеї в трьох працях із теорії та практики алхімії (1635, 1641 і 1646 рр.). У своїх працях Етьєн розробляє теорію п’яти елементів. Це прості матеріальні тіла, які можна видобути зі змішаних тіл різними хімічними процесами розділення, і він називає їх: флегма, дух, олія, сіль і земля. Але найчастіше серед ранніх атомістів і попередників Гассенді називають лікаря та ятрохіміка Даніеля Зеннерта (1572-1637). Під впливом італійського лікаря-атоміста Фракасторо та бельгійського математика д’Агілона він також спробував реформувати уявлення про матерію. Як і інші його сучасники, Зеннерт теж прагнув примирити арістотелівську фізику з демокрітіанським атомізмом. За кількістю елементів Зеннерт приймає чотири роди елементарних, тобто стихійних атомів. Від елементарних атомів він відрізняє atoma corpuscula, розділені до тих меж, які допускає природа; з них виникають складні тіла. У всіх атомів є споконвічно визначені форми, і всяка зміна ґрунтується лише на русі атомів або тільців. Зеннерт доводив, що під час розчинення металів у кислоті вони не зникають, а зберігаються у вигляді невидимих частинок, які потім можна знову виділити. Це був важливий крок до розуміння збереження маси, що продовжував логіку Анджело Сали та Бассо.

Але, як і багато інших авторів того часу, свої погляди він викладав у доволі теологічній формі. Використовуючи аристотелівські концепції матерії та форми, він пояснював усі хімічні перетворення через операції перегрупування кінцевих частинок матерії в суттєві форми. Причину поєднання атомів Зеннерт убачає саме у формах, в яких Бог утворив ці атоми. Зеннерт рішуче заперечує сліпий випадок, який нібито зводив би атоми й утворював окремі тіла. Пізніше Зеннерт зосередився на критиці окультизму свого часу, особливо на лінгвістичному рівні. На думку Зеннерта, мова є джерелом ясності та взаємодопомоги між людьми. Він закликав до чіткого розмежування слів і речей. Він виступав за точні визначення й послідовну термінологію та протистояв змішуванню рівнів реальності: аналогії та метафори не слід сприймати буквально, а переносного значення не слід плутати з буквальним.

Підсумовуючи розвиток хімії XVI століття, можна виокремити п’ять ключових процесів, які перетворили середньовічну алхімію на фундамент сучасної хімії. По-перше, це ятрохімічний зсув. Завдяки Парацельсу та його систематизаторам (Северину, Кроллу) фокус змістився з пошуків філософського каменя на створення ліків. Хімія стала прикладним інструментом біології та медицини, увівши поняття хімічного балансу в організмі. По-друге, це технологічний реалізм. Майстри-практики (Бірінгуччо, Агрикола, Паліссі, Нері) очистили знання від окультної лушпайки. Вони створили перші фундаментальні підручники з металургії, скла та кераміки, засновані на особистому досвіді й відтворюваних експериментах, а не на цитатах з античності. По-третє, це інституціоналізація. Хімія перестала бути «таємним мистецтвом» мандрівних емпіриків. Вона увійшла до університетів (перша кафедра Гартмана в 1609 р.) і аптекарських стандартів (Корд, Кролл), набула свого першого системного підручника (Лібавій) та наукових спільнот (Рушеллі). По-четверте, це народження хімічного аналізу. Відкриття сильних мінеральних кислот і методів точного зважування та розділення речовин (Еркер, Беген, Сала) дало змогу довести, що матерія не «трансмутає» магічним чином, а вступає в реакції заміщення та сполучення, зберігаючи свою основу. І, нарешті, по-п’яте, це перемога атомізму. До 1620-х років «атомістичний поворот» (Бассо, Бікман, Зеннерт) надав хімії теоретичного каркаса. Уявлення про матерію як про сукупність вічних неподільних частинок (атомів/корпускул) дало змогу математизувати хімічні процеси й остаточно розірвати зі схоластикою Арістотеля. На момент появи Ван Гельмонта і Бойля хімія вже мала свою мову, свої лабораторії і, головне, науковий метод, заснований на спостереженні та розрахунку. Уже можна було обчислювати навіть кількість атомів у приміщенні, а застосування механіки до хімії зближувало її з фізичними науками, від чого вигравали обидві.

Отже, до 1610-х років наукове знання, сформульоване ще людьми XVI століття, було вже в повній готовності, щоб у 1620–1630-х роках перейти в нову якість і дати поштовх повноцінній революції — науці цілком нового типу, не схожій ні на що з того, що існувало раніше. Тут уже панує атомна теорія речовини, фізика Галілея та астрономія Коперника — Кеплера, озброєні інструментами, аналогів яким ще ніхто й ніколи не створював.

Біологія

Біологічна наука на той момент пройшла значний шлях. Італія стала колискою філологічної критики та ботанічних садів. Німеччина стала центром реалістичної ілюстрації. Німецькомовна частина Швейцарії (Геснер) доводить систематику до рівня науки, а Фландрія й Англія успішно синтезують увесь цей німецько-італійський досвід і створюють передові праці, особливо в галузі зоології. У біології кінця XVI століття найвідоміші постаті, імена яких і досі час від часу можна зустріти, навіть не цікавлячись спеціально історією наук, — це італійці Уліссе Альдрованді та Андреа Чезальпіно. Ці вчені, як і більшість тих, кого ми назвемо далі, становлять кістяк «золотого віку» ренесансної ботаніки та природознавства. Їхня головна заслуга, як зазвичай вважається, полягає в переході від сліпого цитування античних авторів (Діоскорида, Плінія) до емпіричного опису природи та створення перших систем класифікації рослин. Ці процеси почалися ще в середині XVI століття і, по суті, просто тривали далі. Але, як і у випадку з Галілеєм у фізиці, іноді повторення вже пройденого матеріалу через певний час може спричинити прорив, навіть не додавши нічого суттєво нового, а просто добре переосмисливши все те, чого вже досягли попередники. Окремих, приватних відкриттів у ботаніці та зоології 1560–1610-х років було настільки багато, що вони перевищують узагалі все, що було зроблено до того. І, описуючи всі ці відкриття, просто неймовірно важко уникнути перетворення цього розділу на найбільший. Але спробуймо якомога коротше.

Почнімо з головних героїв. Італійський аристотелик Андреа Чезальпіно (1519-1603) вважається першим справжнім науковим систематиком у біології, чиї ідеї вплинуть і на системи Карла Ліннея. У праці «De Plantis Libri XVI» (1583) він запропонував класифікувати рослини не за їхніми корисними властивостями (лікарські, їстівні), а за їхніми біологічними ознаками (квітки, плоди й насіння). Він запровадив суворі наукові описи будови рослин і на цій підставі виокремив 15 класів рослин. Тому Лінней називав його «першим справжнім ботаніком». Чезальпіно також займався класифікацією мінералів і металів, намагаючись відшукати закономірності в їхній будові, аналогічні рослинному світові. Він намагався підвести під біологію теоретичну основу, міркуючи про «душу» рослин і її місцезнаходження (він вважав, що вона міститься в місці переходу кореня в стебло), а його філософські ідеї про єдність природи згодом вплинули на формування пантеїзму Спінози. Щоправда, в основі лежав саме аристотелізм, просто інтерпретований через аверроїстів і натуралістів на кшталт Бруно, набуваючи форм, що нагадують окказіоналізм Ніколя Мальбранша. Поміж іншим, у Чезальпіно можна знайти й елементи атомістичного світогляду, коли він торкається питань окремо взятої матерії. Важливий він, звісно, не своєю філософією, а саме відкриттям нового способу систематизації даних у ботаніці. Будучи особистим лікарем папи Климента VIII, він упроваджував передові для того часу методи діагностики й приділяв велику увагу анатомічним розтинам. Задовго до Гарвея він описав процес руху крові, першим ужив термін «циркуляція» і теоретично обґрунтував, що кров тече по венах до серця, а не навпаки, як вважали послідовники Галена. Він пов’язував процес кровообігу з розподілом «внутрішнього тепла» по тілу, намагаючись пояснити фізіологію через фізику й філософію Аристотеля. 

Якщо Чезальпіно був теоретиком, що заклав основи ботанічної системи, то його сучасник Уліссе Альдрованді (1522–1605) був найбільшим практиком і «інвентаризатором» природи. У Болоньї його називали «болонським Аристотелем» за неймовірний масштаб його енциклопедичних знань, а Карл Лінней і Бюффон називали його батьком природознавства. Альдрованді зібрав одну з найбільших у Європі «кунсткамер», яку він називав «Мікрокосмом» або «Театром природи». На момент його смерті колекція налічувала близько 18000 об’єктів: опудала тварин, гербарії, мінерали, скам’янілості й «диковинки». Він вірив, що пізнання світу неможливе без безпосереднього контакту з речами, тому його музей став базою для навчання студентів і вчених з усієї Європи. Його величезний гербарій налічував близько 7000 аркушів, а колекцією тварин він заклав основи сучасної зоології та порівняльної анатомії. Альдрованді поставив перед собою божевільне на ті часи завдання: скласти повний опис усіх тіл у природі. Він устиг опублікувати лише кілька томів (зокрема три томи про птахів і один про комах), але залишив по собі сотні рукописів, які видавали його учні ще десятиліттями після його смерті. Його праці, такі як «Ornithologia» (1599), були першими справжніми зоологічними енциклопедіями, де опис тварини включав не лише її анатомію, а й звички, місця існування та навіть згадки в міфології. На відміну від Чезальпіно, Альдрованді не прагнув до суворої логічної системи (його класифікація часто була хаотичною). Його головною метою було накопичення й збереження знань. 

В епоху, коли вчені воліли цитувати давніх греків, Альдрованді проголосив принцип «autopsia» (від грец. «бачити власними очима»). Він не довіряв текстам Аристотеля чи Плінія, якщо вони суперечили тому, що він бачив сам, і відправляв експедиції в гори та до морів, щоб здобути реальні зразки. Водночас Альдрованді розумів, що текст без картинки в біології малоінформативний. Тому він наймав найкращих художників і граверів свого часу, щоб вони створювали максимально точні й докладні зображення рослин і тварин. У його архіві збереглося понад 3000 акварелей, які вражають точністю навіть сьогодні. У 1568 році він заснував Ботанічний сад у Болоньї. Сад був для нього не просто місцем для прогулянок, а «живою лабораторією», де він вивчав акліматизацію рослин та їхні лікувальні властивості.

Головним ботаніком свого часу часто вважають ще одного французько-нідерландського дослідника — Карла Клузіуса (1526-1609), центральну постать у широкій європейській мережі обміну рослинами, людину з просто феноменальними зв’язками майже з усіма вченими епохи. У 1594 році Клузіус створив у Лейдені один із перших масштабних академічних ботанічних садів за межами Італії та Німеччини. Сад було розбито на сектори, що імітували різні кліматичні зони, — це був революційний підхід для того часу. Головна заслуга Клузіуса, яку ми відчуваємо й досі, — перетворення Голландії на країну тюльпанів. Він отримав цибулини тюльпанів із Константинополя і першим почав їх розводити. У праці «Fungorum in Pannoniis observatorum brevis historia» (1601) він дав перший в історії науковий опис грибів (понад 100 видів), поділивши їх на їстівні та отруйні. Це була перша у світі регіональна монографія з мікології. До Клузіуса гриби вважалися «виділеннями землі» або чимось містичним. Та й не можна оминути той факт, що, будучи пов’язаним з іспанською монархією, Клузіус став ключовою постаттю в освоєнні рослин Нового Світу. Так, він посприяв поширенню каштанів, тютюну й багатьох видів жасмину, але, що найголовніше, він був одним із перших, хто отримав у Європі зразки картоплі (1588 рік). Він не лише описав її, а й активно розсилав бульби своїм друзям-вченим по всій Європі, сприяючи її поширенню.

Дослідники флори й фауни Нового Світу, переважно іспанці, описували рослини та тварин Америки, які радикально змінили європейську медицину й дієту. Клузіус був лише посередником у Європі, але на місцях працював Ніколас Монардес (1493-1588), автор знаменитої праці «Радісні вісті з Нового Світу». Він першим докладно описав лікувальні властивості тютюну, какао, соняшника та сассафрасу. Особистий лікар короля Філіпа II — Франсиско Ернандес (1514-1587) очолив першу наукову експедицію до Мексики. Його багатотомна праця описала тисячі рослин і тварин, про які в Європі не знали, хоча більша частина його оригінальних записів загинула під час пожежі. Хосе де Акоста (1539-1600), єзуїт, якого називають «Плінієм Нового Світу», у своїй «Природній і моральній історії Індій» першим спробував пояснити, як тварини й люди потрапили в Америку (припустивши існування суходільного мосту з Азією). Олександр фон Гумбольдт високо оцінив працю Акости з дослідження в галузі метеорології та фізики й за багато його відкриттів удостоїв його звання одного із засновників геофізики. Він працював із магнетизмом, теорією припливів і першим довів, що землетруси та вулканічні викиди мають різну природу. А такий мексиканський місіонер, як Бернардіно де Саагун (1498-1590), задокументував знання ацтеків про природу. Методи його роботи нагадували сучасні етнографічні польові практики: опитування очевидців, зіставлення різних точок зору. У Саагуна особливо вражає цілковита відсутність ксенофобії: усі події він намагався висвітлювати з індіанської точки зору.

Як і всюди, у ботаніці також відзначився неаполітанський поліглот і містик Джамбаттіста делла Порта (1535-1615). У біології він відомий працею «Phytognomonica», де розвивав ідею про те, що зовнішній вигляд рослини (її форма, колір) вказує на її лікувальні властивості. Наприклад, рослина з листям у формі серця має лікувати серце. У практиці створення «кунсткамер», окрім Альдрованді, відзначився і неаполітанський аптекар Ферранте Імперато (1525-1615). Його каталог «Dell’Historia Naturale» став важливим джерелом знань про мінерали, риб і скам’янілості. У Франції Жак Далешан (1513-1588), який листувався з Конрадом Геснером та багатьма іншими натуралістами-гуманістами, у результаті чого написав «Historia Generalis Plantarum», у якій описано понад 2700 рослин. Це була одна з найповніших компіляцій ботанічних знань того часу. Матіас де Л’Обель (1538–1616) розробив систему класифікації на основі форми листків і першим в історії ботаніки намацав фундаментальну відмінність між однодольними та дводольними рослинами. Працюючи разом із П’єром Пена (1535-1620), вони видали «Stirpium adversaria nova», де застосували чіткі морфологічні критерії для опису флори. Ще один місток між ботанікою Ренесансу та сучасною наукою проклали брати Багуїн, Каспар (1560-1624) і Іоганн (1541-1613). Вони працювали у швейцарському Базелі й становили ідеальний тандем: один прагнув до стислості та класифікації, інший — до енциклопедичної повноти. Каспар Баугін вважається одним із «законодавців ботаніки». Його головна заслуга полягає в упорядкуванні хаосу назв. Його головна праця — «Pinax theatri botanici» (1623). Тоді в однієї й тієї самої рослини могло бути 50 різних назв у різних країнах, але Каспар зібрав усі відомі на той момент назви рослин (близько 6000 видів) і звів їх в єдиний покажчик, зокрема в синонімічні ряди. І хоча офіційно творцем подвійних назв (рід + вид) вважається Лінней, Каспар Баугін почав використовувати цю систему за 150 років до нього. Замість довгих описових фраз («трава із зубчастим листям і синьою квіткою») він часто вживав два слова. Іоганн Баугін, старший брат Каспара, пішов шляхом створення «загальної історії» рослин. Його фундаментальна праця «Historia plantarum universalis» (1650) була опублікована вже посмертно. Це була найповніша енциклопедія того часу. Іоганн не просто перелічував назви, а подавав докладні описи морфології, екології та способів вирощування рослин. Іоганн особливо критично переглядав античну спадщину, відокремлюючи міфи про рослини від реальності.

Італійський лікар Просперо Альпіні (1553-1617), який працював у Єгипті, привіз до Європи знання про кавове дерево й першим описав статеве розмноження рослин на прикладі фінікових пальм. У Німеччині Леонард Раувольф (1535-1596), який здійснив подорож Левантом і Месопотамією в 1573-1575 роках, привіз описи східних рослин. Німецький лікар Табернемонтанус (1522-1590), фахівець із лікування мінеральними водами, поєднував практичну медицину з ботанікою. Його «Новий травник» містив понад 2000 якісних ксилографій і на десятиліття став настільною книгою для лікарів та аптекарів. А Іоахим Камераріус Молодший (1534-1598) заснував ботанічний сад у Нюрнберзі й видав багато ілюстровані праці, де наголошував на лікувальних властивостях рослин. Із того самого Нюрнберга походив аптекар Басиліус Беслер (1561-1629), що увійшов в історію завдяки створенню найрозкішнішої ботанічної книги свого часу — «Сад Айхштетта» (1613). Ця праця, каталог рослин і саду одного єпископа, змінила стандарти наукової ілюстрації. Щоб зображати рослини в натуральну величину, книга вийшла величезною (приблизно 48 × 59 см), а щоб максимально точно передати всі деталі рослин, ілюстрації виконували за допомогою мідних пластин. У книзі було 367 таблиць, на яких зображено понад 1000 видів рослин. Він фіксував також багато нових видів, які лише почали завозити до Європи з Нового Світу та Азії. Але оскільки єдиної системи класифікації (як у Ліннея) ще не існувало, а система Чезальпіно ще не стала загальноприйнятою, Беслер упорядкував свою книгу за порами року. Рослини в ній розташовано в тому порядку, в якому вони зацвітали в саду: Весна, Літо, Осінь, Зима. Інший лікар із Нюрнберга — Каспар Ратценбергер (1533-1603) — створив найдавніший зі збережених гербаріїв у Німеччині, «Herbarium Ratzenberger» (бл. 1592).

В Італії чимось подібним займався Фабіо Колонна (1567-1640), учень Ферранте Імперато. У 1592 році він опублікував працю «Phytobasanos». Колонна увів у науковий обіг слово «пелюстка» (petalum), щоб відрізняти кольорову частину квітки від звичайного зеленого листка (folium). На відміну від Беслера, який гнався за розкішшю, Колонна прагнув аналітичної точності. Він почав використовувати мідні гравюри не просто для краси, а для зображення деталей будови (насіння, тичинок, маточок). Із іменем Колонни пов’язують і мікрореволюцію в палеонтології. Досі люди часто знаходили дивні об’єкти, схожі на язики або зуби, й називали їх glossopetrae («кам’яні язики»). Вважалося, що вони падають із місяця або є скам’янілими язиками змій. У своїй праці «De glossopetris dissertatio» Колонна переконливо довів, що це — скам’янілі зуби акул. Він був одним із перших, хто застосував принцип порівняльної анатомії: він поклав поруч зуб сучасної акули й викопний об’єкт, показавши їхню тотожність. Це зруйнувало містичні уявлення про походження скам’янілостей і заклало основи палеонтології (див. як до цього скам’янілості пояснювали Леонардо да Вінчі та Бернар Паліссі). Колонна, поміж іншим, був видним членом Академії деї Лінчеї, першої у світі наукової академії, і разом із Галілеєм стояв біля витоків нового емпіричного методу. Він одним із перших почав використовувати лінзи й мікроскопи для вивчення рослин, що дало йому змогу побачити те, що було приховане від Чезальпіно та Беслера.

Підсумуймо коротко. У першій половині XVI століття біологія здійснила якісний перехід від пасивного цитування античних авторів до емпіричного методу. У Німеччині «батьки ботаніки» (Брунфельс, Фукс, Бок) замінили схематичні малюнки реалістичними гравюрами «з натури», а родина Кордів запровадила практику польових спостережень. Водночас Італія стала центром інституційної науки: виникли перші ботанічні сади (Падуя, Піза) і зародилася філологічна критика давніх текстів. До середини століття завдяки працям Конрада Геснера, П’єра Белона та Гійома Ронделе зоологія й ботаніка виокремилися в самостійні дисципліни, що спиралися на енциклопедизм і порівняльну анатомію, а це дало змогу включити до наукового обігу флору й фауну Нового Світу. На початку XVII століття накопичення колосального масиву даних (понад 6000 видів рослин у Каспара Баугіна проти 500 у антиків) вимагало створення систем класифікації. Андреа Чезальпіно запропонував першу дедуктивну систему, засновану на будові органів розмноження, а брати Баугіни заклали фундамент бінарної номенклатури. Епоха завершилася візуальним тріумфом мідної гравюри (Беслер) і народженням мікроскопічного аналізу в стінах Академії деї Лінчеї. Праці Фабіо Колонни та Уліссе Альдрованді остаточно утвердили принцип «автопсії» (особистого спостереження), перетворивши біологію з розділу медицини на сувору науку про закономірності живої природи.

Анатомія

Після проривів у медицині, пов’язаних із Везалієм і Фаллопіо, довкола їхньої спадщини формується ціла мережа видатних анатомів і хірургів. Зробити прорив у методах роботи — це лише половина справи, тепер їх потрібно було активно застосовувати, щоб дедалі глибше вивчати всі дрібні подробиці. На це вимагалося чимало часу, аби цей процес охопив покоління. Головний суперник Везалія і фанат спадщини Галена, чиї праці вирізнялися неймовірною для того часу точністю, — Бартоломео Євстахій (1510-1574). Попри консервативні погляди, він описав сполучний канал між середнім вухом і глоткою, так звану євстахієву трубу. Також він дослідив будову зубів, описав їхні внутрішні порожнини та процес зміни молочних зубів на корінні, а також першим відкрив і описав надниркові залози. Щоб інтенсифікувати вивчення людського тіла, Ієронім Фабрицій (1533-1619) збудував у Падуї новий, і нарешті вже постійний анатомічний театр, що зберігся до наших днів. У своїй праці «De Venarum Ostiolis» Фабрицій детально описав клапани у венах, хоча помилково вважав, що вони лише сповільнюють плин крові. Його вважають одним із учителів Вільяма Гарвея, що заклало підвалини для подальшого відкриття кровообігу (хоча раніше ми вже наводили інші приклади аналогічного відкриття в Італії, той самий Чезальпіно). Також Фабриція вважають «батьком ембріології», бо саме він першим систематично описав розвиток плода в різних тварин і людини. Сицилійський лікар і анатом Джованні Філіппо Інграссія (1510-1580), прозваний «сицилійським Гіппократом», відкрив стремінце (stapes) — найменшу кістку в людському тілі, що міститься в середньому вусі. Крім того, він був піонером у галузі судової медицини та гігієни. Особистий лікар папи Григорія XIII, уславлений дослідженнями мозку, Костанцо Варолій (1543-1575), описав структуру стовбура мозку, що з’єднує півкулі та мозочок, яка сьогодні носить його ім’я (pons Varolii, або Вароліїв міст). Він запровадив новий спосіб розтину мозку — знизу вгору, тобто від основи, що дало змогу краще вивчити черепні нерви та їхнє походження. Болонський анатом Юлій Цезар Аранці (1529-1589), зосередившись на деталях будови мозку та плода, уперше описав і дав назву гіпокампу (через його схожість із морським коником), чим зробив ранній внесок у нейроанатомію. В офтальмології він установив, що сітківка, а не кришталик, є світлочутливою частиною ока; а Гаспаре Тальякоцці (1545-1599) — важливий продовжувач традицій Фіораванті в справі пластичної хірургії та відновлення носа. Найважливішим новатором серед лікарів цього часу був Санторіо Санторіо (1561-1636), бо він запровадив зважування хворих, а також, працюючи разом із Галілеєм, винайшов термометр і пульсметр. Тим самим він став провісником вимірювальної медицини та кількісного підходу до тіла. У книзі «De Statica Medicina» (1614) описано результати його дослідів із кількісної оцінки фізіологічних процесів і всі його спроби вивчення метаболізму.

Наступна група вчених репрезентує «практичне крило», зосереджене на клінічному спостереженні та систематизації симптомів. Один із перших великих діагностів — швейцарський лікар Фелікс Платтер (1536-1614), запропонував класифікувати хвороби за їхніми симптомами, а не за локалізацією в тілі. Він дав класичний опис пахової грижі, пухлин мозку та здійснив прорив у психіатрії, стверджуючи, що психічні розлади — це хвороби мозку, а не наслідок бісівської одержимості. Відомий також своїми анатомічними дослідженнями (одним із перших припустив, що кришталик ока — це лінза, а зір фокусується на сітківці) і створенням величезного гербарію в галузі ботаніки. Левінус Лемній (1505-1568) теж поєднував медицину з фізіологією та психологією. У своїх працях, і особливо в «Про приховані чудеса природи», він описував вплив способу життя і клімату на хвороби, приділяючи увагу «жіночим хворобам» і спадковості. Просперо Альпіні (1553–1617), ботанік, що описував природу Єгипту, про якого ми згадували вище, розробив принципи діагностики за симптомами в праці «De praesagienda vita et morte aegrotantium» (1601). «Голландський Гіппократ» Пітер ван Форест (1521-1597) залишив по собі гігантську працю з 1350 «спостережень», що охоплює майже всі галузі медицини. Це була справжня енциклопедія реальних клінічних випадків, яка вчила лікарів спиратися на досвід біля ліжка хворого, а не на книжки. А французький систематизатор знань у медицині — Лоран Жубер (1529-1582), будучи особистим лікарем Генріха III, уславився боротьбою з «народними забобонами» в медицині. У своїй праці «Популярні помилки» він систематизував забобони та міфи про здоров’я, намагаючись прищепити суспільству раціональний погляд на гігієну й лікування. Португальський єврей, що практикував у Гамбурзі, Родріго де Кастро (1550-1627) став одним із засновників сучасної гінекології та акушерства. Він не лише систематизував жіночі хвороби, а й приділив увагу лікарській етиці, питанню про те, як лікар має поводитися з пацієнтом.

Але водночас проти нових течій у медицині активно виступають і ретрогради. Запеклий противник Парацельса Томас Ераст (1524-1583) виступав за повернення до суворої логіки Галена й Арістотеля, вважаючи хімічні методи лікування Парацельса (використання ртуті, миш’яку) небезпечним шарлатанством. Це була ключова позиція в полеміці епохи між «алхіміками» та «традиціоналістами». Ще один впливовий критик змін, Каспар Гофман (1572-1648), будучи фанатичним прихильником Галена, навіть вступив у жорстку полеміку з Вільямом Гарвеєм, заперечуючи його теорію кровообігу. Його постать важлива як символ академічного опору новим відкриттям, що змушував учених шукати дедалі незаперечніші докази.

Серед хірургів нового покоління Джироламо Меркуріале (1530-1606) став автором першого праці з гігієни «Про гімнастику» (1569), де систематизував античні знання про вплив фізичних вправ на здоров’я і запропонував їхнє використання з лікувальною метою. Його праця «De morbis cutaneis» (1572) вважається першим науковим трактатом про шкірні хвороби, а завдяки книзі «De morbis puerorum» (1583), у якій описуються дитячі хвороби та методи вигодовування, його вважають одним із найраніших авторів-педіатрів. Швейцарський хірург Фелікс Вюрц (1518-1574), друг самого Геснера, був відомий своїм новаторським підходом до лікування ран. У праці «Practica der Wundartzney» він наполягав на чистоті ран, м’яких перев’язках і природному загоєнні. Він також першим описав клінічну картину правця після поранень і виступив проти варварських методів лікування ран розпеченим залізом і киплячою олією (пор. французького анатома Амбруаза Паре). Вільгельм Фабри (1560-1634) систематизував хірургічний досвід того часу в капітальній праці «Observationum et Curationum Chirurgicarum Centuriae» (600 клінічних випадків) і вдосконалив техніку ампутації. Він розробив нові хірургічні інструменти й першим описав використання магніту для вилучення залізної стружки з ока. Фабри навіть називають «батьком німецької хірургії». 

Придворний лікар англійського короля — Гелкія Крук (1576-1648), автор першого масштабного анатомічного атласу англійською мовою — «Mikrokosmographia: A Description of the Body of Man» (1615). Попри те, що його праця значною мірою спиралася на роботи Везалія та Каспара Баугіна, вона зробила анатомічні знання доступними для широкого кола англомовних хірургів і цирульників, які не знали латини. У Франції анатом Жан Ріолан Старший (1539-1605) відомий своїми коментарями до праць Гіппократа і Галена, а також роботами з анатомії та фізіології. Він активно сприяв розвиткові медичного факультету в Парижі, а його син (Жан Ріолан Молодший) згодом стане знаменитим опонентом Вільяма Гарвея, але саме Старший Ріолан підготував ґрунт для критичного аналізу античних текстів у Франції. Учень великого Амбруаза Паре й видатний французький хірург Жак Гійемо (1550-1613) зробив величезний крок уперед у галузі офтальмології та акушерства. Він написав важливий трактат про хвороби очей, а в акушерстві першим запропонував метод штучного прискорення пологів у разі кровотеч, а також описав техніку накладання швів на матку. Італійський лікар, що прославився своїм внеском в акушерство, — Шипіоне Меркуріо (1540-1615), автор книги «La Commare o Riccoglitrice» (1596) — першого італійського посібника з акушерства для повитух. Він був палким прихильником кесаревого розтину в тих випадках, коли природні пологи неможливі, і першим докладно описав техніку цієї операції на живій жінці. Також він запропонував використовувати «позицію Вальхера» (підвішування ніг) для розширення таза.

Підсумовуючи анатомію XVI століття, можна сказати, що медицина здійснила безпрецедентний ривок: із середньовічної дисципліни, зайнятої тлумаченням античних текстів, вона перетворилася на доказову науку, засновану на анатомічному розтині, клінічному спостереженні та фізичному експерименті. Анатомічна революція (від Везалія до Євстахія) дала лікарям точну «карту» людського тіла, виправивши сотні античних помилок. Хірургічний прорив (від Паре до Тальякоцці) зробив операцію не актом відчаю, а технічно вивіреним методом порятунку життя, запровадивши принципи гуманності та асептики. Народження клініки й вузьких дисциплін (від Платтера до Меркуріо) заклало фундамент педіатрії, акушерства, психіатрії та офтальмології, виокремивши їх у самостійні галузі знання. Демократизація знань через переклади на національні мови (Крук, Вальверде, Ріфф) вивела медицину із замкнених університетських аудиторій у широку практику. На момент появи праць Вільяма Гарвея на початку XVII століття медицина остаточно змінила парадигму. Тіло перестало сприйматися як посудина з «соками» і постало як складний, вимірюваний і пізнаваний біологічний механізм. 

Короткий підсумок усього XVI століття

Озираючись на колосальний шлях, пройдений європейською думкою від кінця XV до початку XVII століття, ми спостерігаємо не просто хронологічну послідовність ізольованих відкриттів, а безперервний процес демонтажу старого світу й конструювання принципово нової реальності. Він починається з на перший погляд скромних зусиль італійських гуманістів — із відновлення античних текстів, уточнення латинської мови, повернення забутих математичних і технічних знань, — а завершується виникненням нових методів, нових інститутів і нового ідеалу знання, який згодом визначить обличчя всієї сучасної науково-технічної цивілізації. Епоха, розглянута нами в цих трьох главах, фіксує не приватний прогрес окремих дисциплін, а глибокий світоглядний злам. На зміну органічному, телеологічному всесвіту Арістотеля — де кожен кинутий камінь прагнув до центру Землі, ваблений своїм «внутрішнім бажанням», а планети оберталися ідеальними колами в силу своєї непогрішимої божественної природи — прийшов всесвіт механічний. У цьому новому космосі рух небесних тіл, падіння земних тіл, робота машин і процеси живого організму дедалі наполегливіше починають мислитися не як винятки, підпорядковані різним сутностям, а як явища, доступні спільному описові, порівнянню, вимірюванню і, зрештою, математизації.

Цей історичний перехід був би неможливий без радикальної трансформації самої мови науки. Поява алгебраїчної символіки Франсуа Вієта та впровадження десяткових дробів Симоном Стевіном дали змогу абстрагувати складну фізичну реальність у стрункі математичні формули. Математика перестала бути лише допоміжним мистецтвом купця, землеміра чи архітектора; вона, як згодом влучно сформулює Галілей, стала тим самим універсальним алфавітом, яким написано книгу самої Природи. Не менш важливим підсумком цього напруженого періоду стала кардинальна зміна ставлення до самого процесу пізнання та статусу авторитету. Книжковий догматизм беззастережно капітулював перед емпіричним досвідом. Коли Андреас Везалій методично вганяв скальпель у тканини людського тіла, а не сліпо цитував трактати Галена, або коли Вільям Гільберт роками виточував кулясті магніти, відкидаючи домисли античних філософів про природу тяжіння, і коли Санторіо Санторіо десятиліттями методично зважував себе, прагнучи перекласти невловиму фізіологію мовою суворих цифр — усі вони стверджували абсолютно новий науковий постулат. Цей постулат проголошував: істина не висічена в камені й не захована в запилених фоліантах далекого минулого; вона чекає на своє відкриття в анатомічному театрі, майстерні, лабораторному досліді, на палубі корабля і в обсерваторії.

За якихось півтора століття наука набула не лише нових методів дослідження, а й нової інфраструктури. Друкарський верстат, мережа університетів, ботанічні сади, анатомічні театри, кабінети рідкісностей, придворні та міські академії створили середовище, в якому знання перестало бути локальним надбанням окремих шкіл і стало предметом широкого обміну, зіставлення та критики. Постає те, що згодом назвуть «Республікою вчених»: наднаціональний простір листування, публікації та інтелектуального змагання, який забезпечив постійний, інтенсивний і критичний обмін інформацією між інтелектуалами Лондона, Праги, Парижа та Венеції. Коли 1572 року в нічному небі спалахнула Наднова зірка, а 1610 року в об’єктив першого телескопа потрапили невідомі супутники Юпітера, ці сенсаційні звістки миттєво поширилися поштовими трактами, перекроюючи космологічні моделі всієї мислячої Європи. У переломний момент самого початку XVII століття старі кришталеві сфери Птолемея вже незворотно зруйновані, а ще недосконала оптика телескопа Галілея вже назавжди прорвала завісу небесної недоторканності. Медицина впритул наблизилася до відкриття системи кровообігу, а хімія, озброєна корпускулярною теорією, готується назавжди скинути з себе містичні шати алхімії. Науковий Ренесанс блискуче виконав свою історичну місію — він озброїв людство лінзами, математикою і здоровим скептицизмом, науковим методом. Тому XVI століття слід розуміти не як додаток до Середньовіччя і не як просту передмову до XVII століття, а як самостійну епоху глибокої перебудови знання. Саме в цей час дослід, вимірювання і розтин починають систематично витісняти голий книжний авторитет. Нова парадигма науки стоїть на плечах таких титанів, як Коперник, Везалій, Кардано, Агрікола і Геснер. Саме в цей час складається та інтелектуальна й матеріальна інфраструктура, без якої ні Галілей, ні Кеплер, ні Декарт, ні Ньютон були б неможливі. Наукова революція XVII століття не постала з порожнечі: її підготувало довге XVI століття, яке спершу повернуло Європу до давнини, а потім навчило її йти далі за давнину.