2373-1 (А.С. Пушкин и естественно-научная картина его времени)

А.С. Пушкин и естественно-научная картина его времени

Н.Н.БАРАБАНОВ, методист ОНМЦ, учитель физики школы № 175, г. Москва

О многом из перечисленного будет сказано подробно, однако подчеркнем: Пушкин не только изучал те проблемы и тех авторов, которых называет В.Брюсов, но и принимал активное участие в популяризации естественнонаучных знаний. Именно в пушкинском «Современнике» были опубликованы три статьи русского дипломата, князя П.Б.Козловского, названия и тематика которых говорят о многом.

«Разбор парижского ежегодника» – статья, где автор не только отдал дань уважения «Письмам к немецкой принцессе» Леонардо Эйлера, первой научно-популярной книге по физике, изданной в России, но и подробно проанализировал статью Ф.Араго о комете Галлея, прошедшей перигелий в середине ноября 1835 г.

«О надежде» – первое в России научно-популярное изложение основ математической теории вероятностей, основанное на работах в этой области Лапласа и д’Аламбера.

«Краткое начертание теории паровых машин», опубликованное уже после гибели поэта. Заказал статью Пушкин Козловскому за несколько дней до дуэли, и оснований для этого было достаточно. В январе 1837 г. начались технические испытания первой в России железной дороги, соединявшей Петербург с Царским Селом (официальное открытие состоялось 30 октября 1837 г.); об этих испытаниях сообщала в те дни петербургская газета «Северная пчела». Более того, уже в конце 20-х гг. прошлого века для жителей Петербурга повседневностью стали пароходы, на одном из них в мае 1828 г. Пушкин в обществе П.А.Вяземского и знаменитого изобретателя П.Л.Шиллинга ездил из столицы в Кронштадт. Правда, названия паровых средств передвижения отличались от нынешних: пароходами назывались паровозы, а то, что мы сейчас называем пароходом, имело два наименования: стимбоут (лодка на паровой тяге) либо пироскаф (именно такое название мы встречаем в прозаическом отрывке Пушкина «Участь моя решена» 1830 г.). Об отношениях Пушкина и Шиллинга будет не раз упомянуто, а пока отметим: именно тогда, в 1828 г., писалась оконченная в ноябре седьмая глава «Евгения Онегина», строфа XXXIII которой читается как прославление отечественного научно-технического прогресса, даже несмотря на ироничность концовки:

Когда благому просвещенью

Отдвинем более границ,

(Со временем по расчисленью

философических таблиц,

Лет чрез пятьсот) дороги, верно,

У нас изменятся безмерно:

Шоссе Россию здесь и тут,

Соединив, пересекут,

Мосты чугунные чрез воды

Шагнут широкою дугой,

Раздвинем горы, под водой

Пророем дерзостные своды,

И заведет крещеный мир

На каждой станции трактир.

Об интересе Пушкина к естественнонаучной тематике говорит и подбор книг в его личной библиотеке, хотя некоторые так и остались неразрезанными. В их числе (на русском и иностранных языках) есть работы Лапласа по теории вероятностей, «Разговоры о множественности миров» Фонтенеля, изданные в Петербурге в 1740 г., и даже научные труды современника Пушкина, академика В.В.Петрова – крупнейшего русского физика-экспериментатора в области исследования электрических явлений. Имеются труды Д.Гершеля, сына великого астронома В.Гершеля, который первым сумел оценить мощность теплового излучения Солнца... Вспоминаются слова младшего современника Пушкина, русского писателя В.Ф.Одоевского: «...ни одно из таинств науки им не было забыто». Это относится не только к издательско-просветительской, но и к собственно литературной деятельности Пушкина, и потому характеристика ее представляется объективно необходимой именно в естественнонаучном аспекте.

В литературном наследии Пушкина-лицеиста сохранилась относящаяся к 1813 г. неоконченная шуточная поэма «Монах». Сюжет ее таков. Старого монаха по имени Панкратий совращает дьявол. Спасение от греха одно – молитва, и она помогает. Но то, кому и как уподоблен старый монах четырнадцатилетним автором поэмы, выглядит, на первый взгляд, прямо скажем, неожиданно.

Из бедного седого простяка

Панкратий вдруг в Невтоны

претворился.

Обдумывал, смотрел, сличал,

смекнул

И в радости свой опрокинул

стул.

И, как мудрец, кем Сиракуз

спасался,

По улице бежавший бос и гол,

Открытием своим он

восхищался

И громко всем кричал:

«Нашел! нашел!»

Уподобление старого монаха Ньютону и Архимеду выглядит смешным, но за этим озорством Пушкина-лицеиста стоят вещи достаточно серьезные. Во-первых, в третьей строчке дана краткая характеристика научного метода познания мира. Во-вторых, общеизвестно, что воспитанники Царскосельского лицея получали образование, имевшее ярко выраженную гуманитарную направленность: в частности, они были знакомы с эстетикой Просвещения XVIII в. с ее стремлением к объединению науки и художественной литературы в целях максимально полного раскрытия естественнонаучной картины мироздания. В российской литературе XVIII в. эта тенденция присутствует в литературном творчестве М.В.Ломоносова, а также Н.М.Карамзина, испытавшего влияние английской «научной поэзии», в частности Дж. Томсона, находившейся, в свою очередь, под сильнейшим воздействием «Оптики» Ньютона (1704 г.).

Рассматривая присму,

Желая то увидеть,

Что Нютонову душу

Толико занимало –

Что Нютоново око

В восторге созерцало, –

пишет Карамзин, признаваясь, что:

...Нютонова дара

Совсем я не имею;

Что мне нельзя проникнуть

В состав чудесный света,

Дробить лучей седмичных

Великого светила.

На творчество же Дж.Томсона Карамзин прямо ссылается в «Анакреонтических стихах»* (1789 г.). Не знать творчества Карамзина лицеисты не могли – для них он был живым классиком, тем более что первый том «Истории государства Российского» вышел в свет в 1816 г., т.е. когда Пушкину было семнадцать лет.

Этими особенностями лицейского образования объясняется неоднозначность отношения Пушкина к проблеме взаимосвязи научного и художественного способов познания мира. С одной стороны, преклонение перед Ломоносовым, стремившимся эти способы объединить. С другой стороны, в проекте предисловия к последним главам «Евгения Онегина» Пушкин пишет: «...между тем как понятия, труды, открытия великих представителей старинной астрономии, физики, медицины и философии состарились и каждый день заменяются другими – произведения истинных поэтов остаются свежи и вечно юны». Однако даже в этом противопоставлении исключительно ценной является пушкинская мысль о неизбежности обновления естественнонаучных знаний. Другое дело, что «отмена» старой научной информации, как это было, например, при переходе в астрономии от системы Птолемея к системе Коперника, происходит отнюдь не всегда.

В процессе развития физики в ХХ в. ни ньютоновская механика, ни максвелловская теория электромагнитного поля «отменены» не были, а были указаны границы их применимости. В пушкинскую же эпоху проблема определения границ применимости физических теорий не ставилась – до необходимости рассматривать подобные вопросы тогда было еще далеко.

Для понимания пушкинских слов существенно также следующее. В истории российской естественнонаучной мысли 20–30-е гг. XIX в. являются одним из наиболее приметных периодов. В математике в те годы были сформулированы основные положения неевклидовой геометрии (изложены впервые Н.И.Лобачевским в речи в Казанском университете в 1826 г.). К этому же времени относятся работы М.В.Остроградского по преобразованию тройного интеграла в двойной (опубликованы в 1831 г.). В 1827 г. русский астроном В.Я.Струве, как о том свидетельствует отчет императорской Санкт-петербургской академии наук, завершил работы по измерению дуги земного меридиана и «представил публике как первый плод своих наблюдений посредством Фраунгоферова телескопа роспись 3112 двойных звезд, из коих 2392 были до того времени неизвестны». А в 1835 г. Струве приступил к измерениям расстояний до звезд, это при том, что методика определения звездных параллаксов еще не была разработана.

Как узнавал Пушкин о естественнонаучных открытиях своего времени? Отчасти из сообщений в прессе, отчасти из книг, посильных его восприятию, из бесед с людьми, его окружавшими. Кроме князя П.Б.Козловского, Пушкин прекрасно знал офицера И.Е.Великопольского, единоутробная сестра которого, Варвара Алексеевна, стала в октябре 1832 г. женой Н.И.Лобачевского, – именно ему адресована эпиграмма 1829 г. («Поэт-игрок, о Беверлей-Гораций...»). Однако оценить значение Лобачевского для отечественной и мировой математики великий поэт явно не мог. Поэтому, оказавшись в сентябре 1833 г. в Казани проездом по пути в Оренбург, куда он ехал собирать материалы по истории пугачевского бунта, Пушкин с Лобачевским, скорее всего, не познакомился. Известно, что он был принят профессором медицины Казанского университета К.Ф.Фуксом, в доме которого Лобачевский бывал неоднократно. Пушкин же, принимая приглашение Фукса (познакомил их тогда в Казани Е.А.Баратынский) и желая иметь содержательный разговор (в том числе и на естественнонаучные темы), попросил хозяина дома, чтобы в этот вечер никаких других гостей не было...

О новейших достижениях физики того времени Пушкин мог узнавать также из личного общения с П.Л.Шиллингом – знаменитым изобретателем, которого современники называли «русским Калиостро», создателем первого электромагнитного телеграфного аппарата. Его Пушкин знал очень хорошо и изобретения Шиллинга вполне мог видеть в действии, тем более что телеграф Шиллинга не только соединил в 1832 г. Зимний дворец со зданием Министерства путей сообщения, но и демонстрировался всем желающим.

Действовал он следующим образом. Сигналы передавались при помощи шести мультипликаторов – шести пар магнитных стрелок, вращающихся в горизонтальной плоскости (рис. 1). В каждой паре одна стрелка вращалась внутри витков, а вторая – над витками проводника, по которому подавался сигнал. В верхней части подвесов были закреплены диски, одна сторона которых была белой, а другая – черной.

Пропуская ток по проводнику, можно было отклонять соответствующую пару стрелок. Вращаясь в горизонтальной плоскости, они разворачивали диски белой или черной стороной к наблюдателю.

Аппарат имел шестнадцать клавишей. Одна из них приводила в действие механизм со звонком и предназначалась для вызова, остальные вызывали повороты дисков в шести мультипликаторах и предназначались для передачи и приема сообщений. Сочетания черных и белых сторон соответствовали определенным буквам, цифрам и прочим сигналам. Такие телеграфные аппараты стояли на каждой станции и соединялись проводами друг с другом.

Сам Шиллинг лично знал многих петербургских физиков, был хорошо осведомлен о новейших достижениях и вполне мог рассказывать о них Пушкину. Он не мог не знать, например, что 29 ноября 1833 г. в докладе в Академии наук Э.Х.Ленц впервые сообщил о своем открытии «принципа обратимости процессов электромагнитного вращения и электромагнитной индукции» (известное правило Ленца о направлении индукционного тока было сформулировано им в 1834 г.).

Именно Шиллинг был в числе первых, кто понял перспективность изобретения в 1834 г. академиком Б.С.Якоби первого электродвигателя мощностью 15 Вт. Двигатель состоял из двух групп П-образных электромагнитов – по 8 магнитов в каждой, питавшихся от батареи гальванических элементов (рис. 2). Одна группа магнитов находилась на неподвижной раме, адругая на вращающемся диске, так что их полюсы располагались друг напротив друга. Для попеременного изменения полярности подвижных электромагнитов Якоби сконструировал специальный коммутатор. Каждый из этих электромагнитов попеременно притягивался и отталкивался неподвижными электромагнитами, в результате чего и происходило вращение. О двигателе Якоби Шиллинг вполне мог рассказать Пушкину, и сейчас на вполне конкретном примере мы увидим, как Пушкин это учел.

В неоконченных «Сценах из рыцарских времен» (1835 г.) изобретатель Бертольд (Шварц) на вопрос о том, чем он займется, решив проблему «философского камня», отвечает, что после этого он перейдет к решению проблемы perpetuum mobile: «Если найду вечное движение, то я не вижу границ творчеству человеческому... видишь ли, добрый мой Мартын: делать золото задача заманчивая, открытие, может быть, любопытное – но найти perpetuum mobile... о!..»

Первоначально в пушкинском черновике Бертольд говорил о решении проблемы квадратуры круга, однако позже Пушкин заменил ее на проблему вечного двигателя как более конкретную. Не исключено, что такая замена могла быть сделана под впечатлением сообщений об изобретении Якоби, которое в «Петербургской немецкой газете» 1834 г. была названа «Electromagnetisches Perpetuum Mobile». Заметим попутно, что, хотя Якоби отмечал принципиальную невозможность построения механического вечного двигателя, распространить запрет на двигатель электрический воздержался, «…ибо он нуждался бы лишь в движущей силе, которая могла бы подобно магнетизму Фарадея возбуждаться простым движением, поэтому не нуждалась бы в питании или требовала бы его очень мало...»

Интересно также следующее. В черновике рукописи «Сцен из рыцарских времен» на странице, где «perpetuum mobile» заменяет первоначальное упоминание о квадратуре круга, имеется странный рисунок Пушкина. На нем изображены геометрические фигуры (треугольник, круг,внутри которого четырехугольник, разбитый на три треугольника) и нечто вроде частей машины. По мнению академика М.П.Алексеева, это напоминает именно модель двигателя Якоби, описание которого дано в публикации «Новая машина для беспрерывного кругообращения» («Журнал для мануфактур и торговли», № 10, 1834 г.). Приписка Пушкина «perpetuum mobile» сделана им справа от рисунка машины, а линии, расходящиеся от нее во все стороны, очень похожи на изображение электрических разрядов.

В какой степени естественнонаучная и, в частности, физическая тематика присутствует в пушкинской лирике? Наиболее показательными представляются следующие примеры.

Понимание относительности механического движения, причем в увязке с астрономией продемонстрировано Пушкиным в эпиграмме «Движение» («Движенья нет, сказал мудрец брадатый...»), относящейся к 1825 г. В главном же содержание пушкинской эпиграммы является не столько физическим, сколько философским, хотя и очень глубоким, и на нем мы останавливаться не будем*.