Естественно, что Англия, пройдя путь от сельского хозяйства к промышленности, отдавала предпочтение тем наукам, которые открывали практические возможности, оставляя теоретические исследования французам; и следовало ожидать, что ее философы в этот период — Берк, Мальтус, Годвин, Бентам, Пейн — будут людьми мира, сталкиваясь с живыми проблемами морали, религии, населения, революции и правительства и оставляя немецким профессорам воздушные полеты в логику, метафизику и «феноменологию ума».
«Лондонское королевское общество для улучшения естественных знаний», организованное в 1660 году, объявило о своих «планах основать Колледж для содействия физико-математическому экспериментальному обучению». Но это не был колледж в смысле организации преподавателей для среднего образования молодежи; он превратился в ограниченный клуб из пятидесяти пяти ученых джентльменов, периодически собирающихся для консультаций, собирающих библиотеку по науке и философии, предоставляющих специальную аудиторию для выступлений и экспериментов, награждающих медалями за вклад в науку и время от времени публикующих свои «Философские труды». «Философия» все еще включала в себя науки, которые отпочковывались от нее одна за другой по мере того, как они заменяли логику и теорию количественными формулировками и проверяемыми экспериментами. Королевское общество организовывало, как правило, с помощью правительственных субсидий, различные научные мероприятия или экспедиции. В 1780 году правительство выделило ему элегантные покои в Сомерсет-хаусе, где оно находилось до 1857 года, когда переехало в свой нынешний дом в Берлингтон-хаусе на Пикадилли. Его президент с 1778 по 1820 год, сэр Джозеф Бэнкс, потратил большую часть своего состояния на развитие науки и покровительство ученым.
Лишь менее известным, чем Королевское общество, и более предназначенным для образования был Лондонский королевский институт, основанный в 1800 году графом Румфордом «для направления, посредством регулярных курсов философских лекций и экспериментов, применения новых открытий в науке к усовершенствованию искусств и мануфактур». На Альбемарл-стрит был построен просторный зал, где Джон Дальтон и сэр Хамфри Дэви читали лекции по химии, Томас Янг — о природе и распространении света, Кольридж — о литературе, сэр Эдвин Ландсир — об искусстве… Более конкретными были Линнеевское общество, созданное в 1802 году для изучения ботаники, Географическое общество (1807), а вскоре после этого — общества зоологии, садоводства, химии животных и астрономии. Манчестер и Бирмингем, желая применить науку в своей промышленности, основали свои собственные «философские» общества, а Бристоль создал «Пневматический институт» для изучения газов. Для изложения научных знаний широкой аудитории были созданы академии; в одной из них Майкл Фарадей в возрасте двадцати пяти лет (1816 год) прочитал курс лекций, которые в течение полувека стимулировали исследования в области электричества. В целом в области научного образования деловые круги опережали университеты, и многие эпохальные достижения в науке были сделаны независимыми людьми, которые сами себя поддерживали или финансировались друзьями.
Сдав математику французам, британская наука сосредоточилась на астрономии, геологии, географии, физике и химии. Астрономия была взята под королевскую защиту и субсидирование, как жизненно важная для навигации и контроля над морями. Гринвичская обсерватория, оснащенная самым лучшим оборудованием, которое можно было купить на деньги парламента, была общепризнанно лучшей в своем классе. Джеймс Хаттон за два года до своей смерти опубликовал в 1795 году «Теорию Земли», ставшую классикой геологии: В ней общественная жизнь нашей планеты описывалась как единый циклический процесс, в ходе которого дожди размывают поверхность земли, реки поднимаются вместе с размывами или несут их в море, воды и влага земли испаряются в облака, а те конденсируются в дождь… На другом конце этого века (1815 год) Уильям Смит, прозванный «Страта Смит», завоевал славу благодаря пятнадцати огромным листам своей Геологической карты Англии и Уэльса. Они показали, что пласты регулярно наклоняются на восток с небольшим подъемом, пока не заканчиваются на поверхности земли; они также продвинули палеонтологию, определив пласты в соответствии с их органическими отложениями. За раскрытие этих подземных секретов британское правительство в 1831 году назначило ему пожизненное вознаграждение в размере 100 фунтов стерлингов. Он умер в 1839 году.
Британские мореплаватели продолжали объяснять закоулки и изгибы земель и морей. В 1791–94 годах Джордж Ванкувер нанес на карту берега Австралии, Новой Зеландии, Гавайских островов и тихоокеанского северо-запада Америки; там он обогнул очаровательный остров, носящий его имя.
II. ФИЗИКА: РУМФОРД И ЮНГ
Трудно определить национальную принадлежность Бенджамина Томпсона, который родился (1753) и вырос в Америке, был посвящен в рыцари в Англии и стал графом Румфордом в Баварии, а умер во Франции (1814). Во время Войны за независимость Америки он выступил на стороне Великобритании и переехал в Лондон (1776). Будучи отправлен обратно служить британским секретарем в колонии Джорджия, он переключился с политики на науку и провел исследования, которые принесли ему стипендию Королевского общества. В 1784 году, с разрешения британского правительства, он поступил на службу в Баварию к принцу Максимилиану Иосифу. В течение следующих одиннадцати лет, будучи военным и полицейским министром Баварии, он реорганизовал армию, улучшил положение рабочего класса, покончил с бортничеством и находил время для написания статей для «Философских трудов» Королевского общества. Благодарный Максимилиан сделал его (1791) графом Священной Римской империи; для своего титула он взял название родового города своей жены (ныне Конкорд) в штате Массачусетс. В течение года в Великобритании (1795) он работал над улучшением отопления и приготовления пищи для жителей, чтобы уменьшить загрязнение воздуха в быту. После еще одного года работы в Баварии он вернулся в Англию и вместе с сэром Джозефом Бэнксом основал Королевский институт. Он основал и первым получил медаль Румфорда Королевского общества. Он предоставил средства для награждения аналогичной медалью академий наук и искусств в Баварии и Америке, а также для создания профессорской кафедры Румфорда в Гарвардском университете. После смерти жены он переехал в Париж (1802), снял дом в Отей, женился на вдове Лавуазье и остался во Франции, несмотря на возобновление войны с Англией. Деятельный до конца, он трудился в последний год своей жизни, чтобы накормить «супом Румфорда» французское население, близкое к разорению, поскольку Наполеон, забрав всех имеющихся сыновей, шел на верную гибель.
Вклад Румфорда в науку был слишком разнообразным и случайным, чтобы быть впечатляющим, но, взятые в совокупности, они составляли замечательный контрапункт к напряженной административной жизни. Наблюдая за сверлением пушек в Мюнхене, он был поражен теплом, которое производила эта операция. Чтобы измерить его, он заставил массивный металлический цилиндр вращаться, прижимаясь головкой к стальному сверлу, и все это в водонепроницаемом ящике с восемнадцатью и тремя четвертями фунта воды. За два с четвертью часа температура воды поднялась с 60 градусов по Фаренгейту до 212 градусов — точки кипения. «Трудно описать изумление, — вспоминал позже Румфорд, — выраженное на лицах прохожих при виде такого большого количества воды, нагретой и фактически доведенной до кипения без всякого огня».1 Этот эксперимент доказал, что тепло — это не вещество, а способ молекулярного движения, примерно пропорциональный количеству работы, затраченной на его получение. Это мнение существовало уже давно, но прибор Румфорда дал первое экспериментальное доказательство и метод измерения механического эквивалента тепла — т. е. количества работы, необходимого для нагревания одного фунта воды на один градус.
Томас Янг был почти таким же «непостоянным и разнообразным», как Румфорд и Монтень. Он родился (1773) в семье квакеров в Сомерсете, начал с религии, а затем с неизменной преданностью перешел к науке. В возрасте четырех лет, как нас уверяют, он дважды прочитал Библию, а в четырнадцать лет мог писать на четырнадцати языках.2 В двадцать один год он был избран членом Королевского общества; в двадцать шесть лет он был признанным врачом в Лондоне; в двадцать восемь лет он преподавал физику в Королевском институте; а в 1801 году он начал там эксперименты, которые подтвердили и развили концепцию Гюйгенса о свете как колебаниях гипотетического эфира. После долгих дебатов эта точка зрения в целом, но не повсеместно, вытеснила теорию Ньютона о свете как эманации материальных корпускул. Юнг также выдвинул гипотезу, позже развитую Гельмгольцем, о том, что восприятие цвета зависит от наличия в сетчатке трех видов нервных волокон, соответственно реагирующих на красный, фиолетовый и зеленый цвета. Кроме того, он дал первые описания астигматизма, кровяного давления, капиллярного притяжения и приливов, а также принял активное участие (1814) в расшифровке Розеттского камня. Он был, по словам эрудированного историка медицины, «самым высокообразованным врачом своего времени» и, как добавил Гельмгольц, «одним из самых ясновидящих людей, которые когда-либо жили».3
III. ХИМИЯ: ДАЛЬТОН И ДЭВИ
В том же десятилетии, также в Королевском институте, Джон Дальтон произвел революцию в химии своей атомной теорией (1804). Сын квакера-ткача, он родился (1766) в Иглсфилде, недалеко от Кокермута, на северном конце этого туманного великолепного Озерного края, который вскоре приютит Вордсворта, Кольриджа и Саути. Позже, написав от третьего лица, он подвел итог своей ранней карьере, изложив ее в виде скупой хронологии, которая не вполне скрывает горячее честолюбие, прожигающее путь к свершениям:
Автор этого… учился в деревенской школе… до 11 лет, к этому времени он прошел курс мензурирования, геодезии, навигации и т. д.; около 12 лет начал преподавать в деревенской школе;… иногда занимался земледелием в течение года или более; в 15 лет переехал в Кендал в качестве помощника в школе-интернате, пробыл в этом качестве 3 или 4 года, затем перешел в ту же школу в качестве директора и проработал там 8 лет, а в Кендале занимался изучением латыни, греческого, французского и математики с натурфилософией; в 1793 году переехал в Манчестер в качестве преподавателя математики и натурфилософии в Новом колледже.4
Когда позволяли время и средства, он проводил наблюдения и эксперименты, несмотря на дальтонизм и грубые приборы, многие из которых сделал сам. Среди своих многочисленных интересов он находил время вести метеорологические записи с двадцать первого года жизни до дня, предшествовавшего его смерти.5 Его отпуск обычно проходил в поисках фактов в тех же горах, где несколько лет спустя будет бродить Вордсворт; однако пока Вордсворт искал и слушал Бога, Дальтон, например, измерял атмосферные условия на разных высотах — примерно так же, как это делал Паскаль за полтора века до него.
В своих экспериментах он принял теорию Лейциппа (ок. 450 г. до н. э.) и Демокрита (ок. 400 г. до н. э.), что вся материя состоит из неделимых атомов; и исходил из предположения Роберта Бойля (1627–91), что все атомы принадлежат к тем или иным конечным неразложимым элементам — водороду, кислороду, кальцию… В «Новой системе химической философии» (1808) Дальтон утверждал, что вес любого атома элемента по сравнению с любым атомом другого элемента должен быть таким же, как вес массы первого элемента по сравнению с равной массой другого. Приняв массу атома водорода за единицу, Дальтон после многих экспериментов и расчетов расположил каждый из остальных элементов по относительной массе любого из его атомов по отношению к атому водорода; так он составил для тридцати известных ему элементов таблицу их атомных весов. В 1967 году химики признали девяносто шесть элементов. Выводы Дальтона пришлось корректировать в ходе более поздних исследований, но они и его сложный «закон кратных пропорций» во всех комбинациях элементов оказали огромную помощь в развитии науки в XIX веке.
Более разнообразными и захватывающими были жизнь, образование и открытия сэра Хамфри Дэви. Он родился в Пензансе (1778) в обеспеченной семье среднего класса, получил хорошее образование и дополнил его экспедициями, в которых сочетались геология, рыбалка, зарисовки и поэзия. Его веселый нрав снискал ему множество друзей, от Кольриджа, Саути и доктора Питера Роджета — гениального и неутомимого составителя «Тезауруса английских слов и фраз» (1852) — до Наполеона. Другой друг разрешил ему бесплатно пользоваться химической лабораторией, чьи бурлящие реторты очаровали Дэви и заставили посвятить себя делу. Он организовал собственную лабораторию, пробовал различные газы, вдыхая их, уговорил Кольриджа и Соути присоединиться к его отряду ингаляторов и чуть не покончил с собой, вдохнув водяной газ, сильный яд.
В возрасте двадцати двух лет он опубликовал отчет о своих экспериментах под названием Researches Chemical and Philosophical (1800). Приглашенный в Лондон графом Румфордом и Джозефом Бэнксом, он читал лекции и демонстрировал чудеса аккумуляторной батареи («куча» Вольты), принеся новую славу Королевскому институту. Используя батарею из 250 пар металлических пластин в качестве агента электролиза, он разлагал различные вещества на их элементы; так он открыл и выделил натрий и калий; вскоре он выделил барий, бор, стронций, кальций и магний и добавил их к списку элементов. Его достижения утвердили электрохимию как науку, безграничную в своих теоретических и практических возможностях. Весть о его работе дошла до Наполеона, который в 1806 году отправил ему через границы войны премию, присужденную Национальным институтом. Бертолле в 1786 году объяснил Джеймсу Уатту отбеливающую силу хлора; Англия не спешила использовать это предложение; Дэви эффективно возобновил его. В его лице наука и промышленность получили то взаимное стимулирование, которое должно было сыграть ведущую роль в экономическом преобразовании Великобритании.
В 1810 году перед аудиторией Королевского института Дэви провел эксперименты, демонстрирующие способность электрического тока, проходящего от одной угольной нити к другой, производить свет и тепло. Он описал эту операцию:
Когда кусочки древесного угля длиной около дюйма и диаметром в одну шестую дюйма подносили друг к другу (в пределах тридцатой или сороковой части дюйма), возникала яркая искра, и более половины объема угля воспламенялось до белизны; а при удалении острия друг от друга происходил постоянный разряд через нагретый воздух на пространстве не менее четырех дюймов, создавая самую блестящую восходящую дугу света….. Когда в эту арку вводили любое вещество, оно мгновенно воспламенялось; платина плавилась в ней так же легко, как воск в обычной свече; кварц, сапфир, магнезия, известь — все вступало в плавление.6
Потенциальные возможности этого процесса генерации света и тепла не были раскрыты до тех пор, пока не были изобретены более дешевые способы получения электрического тока; но в этом блестящем эксперименте заключалась электрическая доменная печь и превращение ночи в день для половины населения Земли.
В 1813 году в сопровождении своего молодого помощника Майкла Фарадея, вооружившись конспиративной грамотой, выданной Наполеоном, когда почти вся Европа находилась в состоянии войны, Дэви путешествовал по Франции и Италии, посещая лаборатории, проводя эксперименты, исследуя свойства йода и доказывая, что алмаз является разновидностью углерода. Вернувшись в Англию, он изучил причины взрывов в шахтах и изобрел безопасную лампу для шахтеров. В 1818 году принц-регент сделал его баронетом. В 1820 году он сменил Бэнкса на посту президента Королевского общества. В 1827 году, когда его здоровье стало подводить, он оставил науку ради рыбалки и написал книгу о ней, иллюстрированную его собственными рисунками. В 1829 году, частично парализованный, он отправился в Рим, чтобы стать «руиной среди руин».7 Но он умер, не дожив до конца года. Ему был отпущен всего пятьдесят один год, но он вместил в эти полвека множество жизней. Он был хорошим великим человеком и одним из тех искупительных мужчин и женщин, которые должны быть взвешены на весах против нашего невежества и грехов.
IV. БИОЛОГИЯ: ЭРАСМУС ДАРВИН
Биология еще не так хорошо прижилась в Англии, как физика, химия и география; они были сродни и полезны для промышленности и торговли; но биология раскрывала трагизм и великолепие жизни и вызывала беспокойство у религиозных верующих.
Эразм Дарвин, дед Чарльза, уже удостоился нашего почтения,*Но он был искрой в блеске этой эпохи, поскольку в это время были опубликованы его «Ботанический сад» (1792), «Зоономия» (1794–96) и «Храм природы» (1803). Все эти книги были написаны с эволюционной точки зрения. Они соглашались с Ламарком, основывая теорию на надежде, что адаптивные привычки и органы, развитые желанием и усилием, могут, если их укрепить в течение многих поколений, передаться по наследству по нервам и плоти. Гениальный доктор, носивший громкое имя в семье и на корме, пытался примирить эволюцию с религией, предположив, что вся животная жизнь началась с «одной живой нити, которую первое великое дело наделило одушевленностью», оставив ее «совершенствоваться благодаря присущей ей активности и передавать эти усовершенствования из поколения в поколение потомкам, без конца».8
Извечный спор между религией и наукой, хотя и затихший в эту эпоху, перешел в некогда закрытую сферу психологии, когда Хартли и Пристли подготовили физиологическую интерпретацию ассоциации идей, а анатомы постепенно выявляли взаимосвязь между телом и разумом. В 1811 году Чарльз Белл опубликовал книгу «Новая идея анатомии мозга», в которой, казалось, доказывал, что определенные части нервной системы передают ощущения в определенные части мозга, а определенные нервы передают двигательные импульсы в определенные органы реагирования. Явления гипноза, все более многочисленные, казалось, указывали на физиологическую трансформацию ощущений в идеи и действия. Действие опиума и других наркотиков, вызывающих сон, влияющих на сновидения, стимулирующих воображение и ослабляющих волю (как у Кольриджа и де Квинси), еще больше ставило под сомнение свободу воли, сводя ее к алгебраической сумме конкурирующих образов или импульсов. А повышение статуса, научные споры и общественное положение медицинской профессии по сравнению с понижением статуса и снижением жизнеспособности англиканского духовенства, казалось, отражали тайное распространение религиозного безразличия, или сомнения, или неверия.
V. МЕДИЦИНА: ДЖЕННЕР
Медицинское братство вряд ли заслуживало такого названия, ведь оно в полной мере отражало британскую склонность к классовым или сословным различиям. Королевский колледж врачей, гордившийся тем, что был учрежден Генрихом VIII в 1518 году, ограничивал число своих «ассоциированных» членов примерно пятьюдесятью мужчинами, получившими высшее образование в Оксфорде или Кембридже, а число «лиценциатов» — примерно пятьюдесятью другими выдающимися практикующими врачами. Эти сто человек служили своего рода палатой лордов для медиков Англии. Они получали значительные доходы, иногда доходящие до двадцати тысяч фунтов в год. Они не могли стать пэрами, но могли быть посвящены в рыцари и претендовать на баронство. Значительно более низким статусом обладал Королевский колледж хирургов, основанный в 1800 году. Ниже стояли акушеры, мужчины-акушеры, которые специализировались на извлечении эмбрионов из теплого убежища в мир конкуренции. В самом низу лекарей стояли аптекари, которые оказывали почти всю медицинскую помощь в сельской местности.
Ни один из этих «колледжей» не давал медицинского образования, за исключением редких лекций известных врачей. Ни в Оксфорде, ни в Кембридже не было медицинских школ; студенты, желавшие получить университетское образование в области медицины, должны были искать его в Шотландии. В остальном подготовка английских врачей была возложена на частные школы, которые росли по соседству с большими госпиталями, построенными на средства частной филантропии. Сэр Томас Бернард потратил большую часть своего состояния на реформирование знаменитой «Больницы для подкидышей» на севере Лондона и вместе с другими богатыми людьми финансировал в Лондоне и других городах бесплатные клиники для лечения рака, офтальмии и грыжи. Но антисанитария в городах распространяла болезни или порождала новые так быстро, как только медицина могла их вылечить.
В 1806 году в Лондоне произошло необычное событие: целую неделю не было ни одного случая смерти от оспы — гнойной, лихорадочной, поражающей лицо инфекционной болезни, которая когда-то была эпидемией в Англии и в любой момент могла снова перерасти в смертельную чуму.
Скромный английский врач Эдвард Дженнер, увлекавшийся охотой, ботаникой, сочинением стихов и игрой на флейте или скрипке, совершил чудо, которое стало возможным благодаря десятилетию прививок, окончательно преодолевших консерватизм британского общества. Профилактика оспы путем прививки ослабленного вируса от зараженного оспой человека практиковалась еще древними китайцами; леди Мэри Уортли Монтагу нашла эту практику в Константинополе в 1717 году; по возвращении в Англию она рекомендовала эту процедуру и там. Она была опробована на преступниках, а затем на сиротах, причем со значительным успехом. В 1760 году доктора Роберт и Дэниел Саттон сообщили, что в тридцати тысячах случаев прививки оспы у них было двенадцатьсот летальных исходов. Можно ли найти более надежный метод предотвращения оспы?
Дженнера натолкнуло на мысль, что многие доярки в его родном Глостершире заразились коровьей оспой от инфицированных сосков коров, и после этого у этих женщин выработался иммунитет к оспе. Ему пришло в голову, что подобный иммунитет можно создать с помощью прививки вакциной (vacca — по-латыни), изготовленной из вируса коровы, зараженной оспой. В работе, опубликованной в 1798 году, Дженнер рассказал о рискованной процедуре, которая заложила основы экспериментальной медицины и иммунологии.