НАУЧНАЯ КУЛЬТУРА,

И ДРУГИЕ ЭССЕ.

ДЖОЗАЙЯ ПАРСОНС КУК, ДОКТОР ПРАВА, ПРОФЕССОР ХИМИИ И МИНЕРАЛОГИИ В ГАРВАРДСКОМ КОЛЛЕДЖЕ.

ВТОРОЕ ИЗДАНИЕ; С ДОПОЛНЕНИЯМИ.

НЬЮ-ЙОРК: D. APPLETON AND COMPANY, 1, 3 и 5 БОНД-СТРИТ. 1885.

Авторское право, 1881, 1885, Джозайя Парсонс Кук.

МОИМ КОЛЛЕГАМ ПО ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ ГАРВАРДСКОГО КОЛЛЕДЖА ЭТОТ ТОМ ПОСВЯЩАЕТСЯ С ЛЮБОВЬЮ.

ПРЕДИСЛОВИЕ.

Эссе, собранные в этом томе, хотя и были написаны для особых случаев без связи друг с другом, все они имеют отношение к теме, выбранной в качестве названия тома, и являются результатом довольно обширного опыта преподавания физических наук студентам колледжа. Тридцать лет назад, когда автор начал свою работу в Кембридже, обучение экспериментальным наукам в наших американских колледжах велось исключительно посредством лекций и повторений пройденного. Химии и физике отводилось ограниченное место в учебной программе колледжа как отраслям полезных знаний, но они рассматривались как полностью подчиненные классическим дисциплинам и математике в качестве средства образования; и, учитывая то, как тогда преподавались физические науки, не может быть сомнений в том, что принятое мнение было верным. Экспериментальная наука никогда не сможет стать ценным средством образования, если ее не преподавать собственными методами, имея перед собой одну великую цель — тренировать способности ума так, чтобы дать возможность образованному человеку самостоятельно читать Книгу Природы.

С того периода, о котором только что шла речь, пример, поданный ранее в Кембридже — сделать собственные наблюдения студента в лаборатории или кабинете основой всего обучения, будь то в экспериментальной науке или естественной истории, — получил всеобщее распространение. Однако в большинстве образовательных центров старые традиции сохранились настолько, что великая цель научной культуры теряется в попытках привести даже лабораторное обучение в соответствие со старыми академическими методами повторений и экзаменов. Они, как правило, являются просто помехами в курсе научного обучения, поскольку не служат проверкой той единственной способности или навыка, которые ценит наука, и поэтому ставят перед студентом ложную цель. Указать на эту ошибку и потребовать для преподавания науки соответствующих методов — такова была одна из целей автора в этих эссе.

Однако слишком часто бывает так, что, следуя нашим теориям образования, мы избегаем Сциллы только для того, чтобы столкнуться с Харибдой, и поэтому при специализации наших курсов лабораторного обучения существует большая опасность впасть в механическую рутину технического ремесла и упустить из виду те великие идеи и обобщения, которые придают широту и достоинство научному знанию. То, что эти великие истины являются столь же важным элементом научной культуры, как и экспериментальное мастерство, автор также попытался проиллюстрировать, и он добавил краткие заметки о жизни двух благородных людей науки, которые могут придать иллюстрациям убедительности.

СОДЕРЖАНИЕ.

PAGE
I. | —Scientific Culture | 5
II. | —The Nobility of Knowledge | 45
III. | —The Elementary Teaching of Physical Science | 71
IV. | —The Radiometer | 86
V. | —Memoir of Thomas Graham | 127
VI. | —Memoir of William Hallowes Miller | 145
VII. | —William Barton Rogers | 160
VIII. | —Jean-Baptiste-André Dumas | 181
IX. | —The Greek Question | 203
X. | —Further Remarks on the Greek Question | 214
XI. | —Scientific Culture; its Spirit, its Aim, and its Methods |       227
XII. | —"Noblesse Oblige" | 267
XIII. | —The Spiritual Life | 289

ЭССЕ.

I.

НАУЧНАЯ КУЛЬТУРА.

Речь, произнесенная 7 июля 1875 года на открытии летних курсов обучения химии в Гарвардском университете.

Вы собрались сегодня утром, чтобы начать различные элементарные курсы обучения химии и минералогии. Насколько мне известно, большинство из вас являются преподавателями по профессии, и ваша главная цель — познакомиться с экспериментальными методами преподавания физической науки и получить преимущества в изучении, которые может предоставить обширный аппарат этого университета.

Во всем этом, я надеюсь, вы не будете разочарованы. Вы, как преподаватели, прекрасно знаете, что успех должен зависеть, прежде всего, от ваших собственных усилий; но, поскольку методы изучения Природы так сильно отличаются от тех, с которыми вы знакомы по литературным занятиям, я чувствую, что лучшая услуга, которую я могу оказать в этой вступительной речи, — это как можно яснее изложить великие цели, которые следует иметь в виду на курсах, к которым вы сейчас приступаете.

Самим своим посещением этих курсов вы дали самое убедительное доказательство того, что цените значение химических исследований как части системы образования, и позвольте мне сказать, прежде всего, что вы не переоценили их важность. Элементарные принципы и наиболее заметные факты химии настолько тесно связаны с опытом повседневной жизни и находят такое важное применение в полезных искусствах, что ни один человек в наши дни не может считаться образованным, если он их не знает. Не знать, почему горит огонь или как торговля серой влияет на мировую промышленность, будет рассматриваться поколением людей, среди которых вашим ученикам предстоит занять свое место в обществе, как больший признак невежества, чем ложная долгота в латинской просодии или грамматическая ошибка.

Более того, мне не нужно говорить вам, что физическая наука стала великой силой в мире. Действительно, после религии это величайшая сила нашей современной цивилизации. Подумайте, сколько она сделала за последнее столетие для увеличения комфорта и расширения интеллектуального кругозора человечества. Железная дорога, пароход, электрический телеграф, фотография, газовое освещение, нефтяные масла, каменноугольные красители, хлорное отбеливание, анестезия — вот лишь некоторые из ее недавних материальных даров миру; и она не только заставила одну пару рук выполнять работу двадцати, но и настолько улучшила и облегчила старые производства, что то, что было роскошью для отцов нашей республики, стало необходимостью для нашего поколения.

И когда, переходя от этих материальных плодов, вы рассматриваете чисто интеллектуальные триумфы физической науки, такие как те, что были достигнуты с помощью телескопа, микроскопа и спектроскопа, вы не можете не удивляться тому уважению, которым пользуются эти отрасли знаний в наш практический век.

Эти огромные результаты были достигнуты благодаря применению к изучению Природы метода, который был так замечательно описан лордом Бэконом в его «Novum Organon» и который сейчас обычно называют экспериментальным методом. То, что мы наблюдаем в Природе, — это упорядоченная последовательность явлений. Древние размышляли об этих явлениях так же, как и мы, но они довольствовались умозрениями, одушевляя Природу продуктами своих диких фантазий. Их великий учитель, Аристотель, никогда не был превзойден в искусстве диалектики; но его метод логики, примененный к внешнему миру, по самой своей необходимости был полным провалом. Часто говорят в защиту исключительного изучения записей древней учености, что они являются продуктами мыслящих, любящих и ненавидящих людей, таких же, как мы, и утверждается, что изучение науки никогда не сможет подняться до той же благородности, потому что оно имеет дело только с безжизненной материей. Но это просто игра слов, повторение ошибки старых схоластов.

Физическая наука благородна, потому что она имеет дело с мыслью, и с самой благородной из всех мыслей. Природа одновременно проявляет и скрывает Бесконечное Присутствие: ее методы и упорядоченные последовательности являются проявлениями Всемогущей Воли; ее изобретения и законы — воплощением Всеведущей Мысли. Ученики Аристотеля так явно потерпели неудачу просто потому, что могли видеть в Природе лишь отражение своих праздных фантазий. Последователи Бэкона так славно преуспели потому, что подходили к Природе как смиренные ученики и, научившись сначала тому, как вопрошать ее, довольствовались тем, что их учат, и не стремились учить сами. Древняя логика никогда не облегчила ни мгновения боли и не сняла ни унции бремени человеческих страданий. Современная логика сделала очень большую долю материального комфорта общим достоянием всех цивилизованных людей.

В чем же тогда состоит эта бэконовская система? Просто в этих элементах: 1. Тщательное наблюдение условий, при которых происходит данное явление; 2. Изменение этих условий посредством экспериментов и наблюдение эффектов, вызванных этим изменением. Таким образом, мы обнаруживаем, что некоторые условия являются лишь случайными обстоятельствами, не имеющими необходимой связи с явлением, в то время как другие являются его неизменным предшественником. Открыв теперь истинные отношения явления, которое мы изучаем, счастливая догадка, подсказанная, вероятно, аналогией, дает нам ключ к реальным причинам, от которых оно зависит. Затем мы проверяем нашу догадку дальнейшими экспериментами. Если наша гипотеза верна, то должно следовать то или иное; и если во всех пунктах теория подтверждается, мы открыли закон, который искали. Если же эти необходимые выводы не реализуются, то мы должны отказаться от нашей гипотезы, сделать другую догадку и проверить ее в свою очередь. Позвольте мне проиллюстрировать это двумя хорошо известными примерами:

Принцип, который в старину был общепринятым, а именно, что все живые организмы размножаются семенами или зародышами (omnia ex ovo), был серьезно поставлен под сомнение современной школой натуралистов. Различные наблюдатели утверждали, что существуют условия, при которых низшие формы органической жизни развиваются независимо от всех таких вспомогательных средств, но другие, столь же компетентные натуралисты, которые пытались исследовать этот предмет, получили противоречивые результаты.

Так, было замечено, что некоторые низшие формы жизни довольно постоянно развивались в мясном соке, который был тщательно приготовлен и герметично запечатан в стеклянных колбах, даже после того, как эти колбы подвергались в течение длительного времени воздействию температуры кипящей воды. «Вот, — провозглашает новая школа, — неоспоримое доказательство самозарождения; ибо, если прошлый опыт хоть что-то значит, все зародыши должны были быть убиты кипящей водой». «Нет, — отвечают более осторожные натуралисты, — вы еще не доказали свою точку зрения. У вас нет права предполагать, что все зародыши погибают при этой температуре».

Эксперименты, следовательно, были повторены при различных условиях и при разных температурах, но с неудовлетворительными результатами, пока Пастер, выдающийся французский физик, не разработал очень простой способ проверки этого вопроса. Он рассуждал так: «Если, как принято считать, присутствие невидимых спор в воздухе является существенным условием развития этих низших организмов, то их появление должно быть пропорционально обилию этих спор. Вблизи жилищ животных и растений, где, как известно, спор в изобилии, развитие должно быть естественным образом максимальным, и мы должны ожидать, что рост будет уменьшаться по мере того, как микроскоп будет показывать уменьшение количества спор в атмосфере».

Соответственно, Пастер выбрал регион в горах Юра, подходящий для его целей, и повторил хорошо известный эксперимент с мясным соком, сначала в гостинице города у подножия гор, а затем на различных высотах, вплоть до голых скал, покрывающих вершину хребта, на высоте около восьми тысяч футов. В каждой точке он запечатывал мясной сок в большое количество колб и наблюдал за результатом. Он обнаружил, что, хотя в городе анималькули развивались почти во всех колбах, они появлялись только в двух или трех случаях из ста, когда колбы были запечатаны на вершине горы, и в пропорциональной степени в тех, что были запечатаны на промежуточных высотах. Что же доказали эти эксперименты? Просто то, что развитие этих органических форм находилось в прямой зависимости от количества зародышей в воздухе. Это не решило вопрос о самозарождении, но показало, что из экспериментов, которые приводились в качестве доказательства, были сделаны ложные выводы.

Еще более яркую иллюстрацию того же метода вопрошания Природы можно найти в исследовании сэра Гемфри Дэви о составе воды. Вольтов столб, который приводит в действие наши телеграфы, был изобретен Вольта в 1800 году; и позже, в том же году, в Лондоне Николсоном и Карлайлом было обнаружено, что этот замечательный инструмент обладает способностью разлагать воду. Эти физики сразу же признали, что основными продуктами действия батареи на воду являются водород и кислород, тем самым подтвердив результаты Кавендиша, который в 1781 году получил воду путем соединения этих элементарных веществ; кислород был открыт ранее в 1775 году, а водород — по крайней мере, еще в 1766 году. Однако очень скоро было также замечено, что при действии батареи на воду, помимо этих газообразных продуктов, всегда образуются щелочь и кислота, причем щелочь собирается вокруг отрицательного полюса, а кислота — вокруг положительного полюса электрического соединения. Относительно природы этой кислоты и щелочи среди первых экспериментаторов по этому вопросу существовало величайшее расхождение во мнениях. Крукшенк предполагал, что кислота — это азотистая кислота, а щелочь — аммиак. Дезорм, французский химик, пытался доказать, что кислота — это соляная кислота; в то время как Бруньятелли утверждал, что образуется новая и своеобразная кислота, которую он назвал электрической кислотой.

Именно в таком состоянии вопроса сэр Гемфри Дэви начал свое исследование. Исходя из аналогий химической науки, а также из предыдущих экспериментов Кавендиша и Лавуазье, он был убежден, что вода состоит исключительно из кислорода и водорода, а кислота и щелочь являются лишь случайными продуктами. Это мнение, несомненно, было хорошо обосновано; но, будучи великим учеником Бэкона, Дэви чувствовал, что его мнение ничего не стоит, если оно не подтверждено экспериментальными доказательствами, и поэтому он принялся за работу, чтобы получить требуемое доказательство.

В первых экспериментах Дэви две стеклянные трубки, которые он использовал для содержания воды, были соединены животной мембраной, и он обнаружил, погрузив полюса своей батареи в соответствующие трубки, что, помимо теперь хорошо известных газов, в одной трубке действительно образовалась соляная кислота, а в другой — фиксированная щелочь. Дэви, однако, сразу же заподозрил, что кислота и щелочь произошли от поваренной соли, содержащейся в животной мембране, и поэтому он отказался от этого материала и соединил стеклянные трубки тщательно промытым хлопковым волокном, когда, подвергнув воду, как и прежде, действию вольтова тока и продолжая эксперимент в течение длительного времени, никакой соляной кислоты не появилось; но он все еще обнаруживал, что вода в одной трубке была сильно щелочной, а в другой — сильно кислой, хотя кислота была, по крайней мере, главным образом азотистой. Часть кислоты, очевидно, происходила из животной мембраны, но не вся, и источник щелочи был столь же неясен, как и прежде.

Затем Дэви сделал еще одну догадку. Он знал, что щелочь используется в производстве стекла; и ему пришло в голову, что стекло трубок, разлагаемое электрическим током, может быть источником щелочи в его экспериментах. Поэтому он заменил стеклянные трубки чашками из агата, который не содержит щелочи, и повторил эксперимент, но все же появилась досадная кислота и щелочь. Тем не менее, сказал он, возможно, что эти продукты могут происходить из каких-то примесей, существующих в агатовых чашках или прилипших к ним; и поэтому, чтобы сделать свои эксперименты как можно более точными, он отказался от агатовых сосудов и приобрел две конические чашки из чистого золота, но при повторении экспериментов кислота и щелочь снова появились.

А теперь позвольте мне спросить, кто из нас не пришел бы на этой стадии исследования к выводу, что кислота и щелочь являются существенными продуктами разложения воды? Но только не Дэви. Он прекрасно знал, что не все обстоятельства его экспериментов были проверены, и пока это не было сделано, он не имел права делать такой вывод. Затем он обратился к воде, которую использовал. Это была дистиллированная вода, которую он считал чистой, но все же, сказал он, возможно, что примеси родниковой воды могут в некоторой степени переноситься паром в процессе дистилляции и поэтому могут присутствовать в моей дистиллированной воде в количестве, достаточном для возникновения трудности. Соответственно, он выпарил кварту этой воды в серебряной чаше и получил семь десятых грана сухого остатка. Затем он добавил этот остаток к небольшому количеству воды в золотых конусах и снова повторил эксперимент. Пропорция щелочи и кислоты заметно увеличилась.

Вы думаете, он наконец нашел источник кислоты и щелочи в примесях воды. Так думал и Дэви, но он был слишком верным учеником Бэкона, чтобы оставить этот логичный вывод непроверенным. Соответственно, он многократно перегонял воду из серебряного перегонного куба, пока она не оставляла абсолютно никакого остатка при выпаривании, а затем с водой, которую он знал как чистую, и содержащейся в сосудах из золота, от которых, как он знал, она не могла получить никакого загрязнения, он снова повторил уже хорошо проверенный эксперимент. Он окунул свою лакмусовую бумажку в сосуд, соединенный с положительным полюсом, и вода все еще была решительно кислой. Он окунул бумажку в сосуд, соединенный с отрицательным полюсом, и вода все еще была щелочной.

Вы могли бы подумать, что Дэви здесь пал бы духом. Но ничуть не бывало. Путь к великим истинам, которые скрывает Природа, часто ведет через гораздо более густой и запутанный лес, чем этот; но ведь нередко на деревьях есть «затесы», которые указывают путь, хотя для того, чтобы увидеть эти знаки, может потребоваться острый глаз и ясная голова. И Дэви был достаточно хорошо обучен, чтобы заметить обстоятельство, которое показало, что он теперь на верном пути и направляется прямо к цели.

Исследуя щелочь, образовавшуюся в этом последнем эксперименте, он обнаружил, что это не фиксированная щелочь, сода или поташ, как прежде, а летучая щелочь аммиак. Очевидно, фиксированная щелочь происходила из примесей воды, и когда при повторении эксперимента с чистой водой в агатовых чашках или стеклянных трубках последовали те же результаты, он почувствовал уверенность, что по крайней мере это было установлено. Однако оставалось еще объяснить образование летучей щелочи и азотистой кислоты. Поскольку они содержат только элементы воздуха и воды, Дэви подумал, что, возможно, они могут образовываться путем соединения водорода на одном полюсе и кислорода на другом с азотом воздуха, который неизбежно был растворен в воде. Поэтому, чтобы исключить влияние воздуха, он снова повторил эксперимент под приемником воздушного насоса, из которого была откачана атмосфера, но кислота и щелочь все равно появились в двух чашках.

Дэви, однако, не пал духом из-за этого, ибо «затесы» на деревьях становились все более многочисленными, и теперь он был уверен, что быстро приближается к концу. Он заметил, что количество кислоты и щелочи значительно уменьшилось при откачивании воздуха, и это было все, чего можно было ожидать, ибо, как Дэви прекрасно знал, лучшие воздушные насосы не удаляют весь воздух. Поэтому для последнего эксперимента он не только откачал воздух, но и заменил его чистым водородом, а затем откачивал водород и наполнял приемник тем же газом несколько раз подряд, пока не стал совершенно уверен, что последние следы воздуха были, так сказать, вымыты. В этой атмосфере чистого водорода он позволил батарее воздействовать на воду и не отключал аппарат до истечения двадцати четырех часов. Затем он окунает свою лакмусовую бумажку в воду, соединенную с положительным полюсом, и нет никаких следов кислоты; он окунает ее в воду на отрицательном полюсе, и нет никакой щелочи; и вы можете судить, с каким удовлетворением он извлекает эти полоски лакмусовой бумаги, чьи неизмененные поверхности показали, что он наконец был приведен к истине и что его упорство было вознаграждено.

Слава сэра Гемфри Дэви покоится на его открытии металлов щелочей и земель, которые впервые открыли удивительную истину о том, что земная кора состоит из металлических шлаков; но ни один из этих блестящих результатов не показывает таких великих научных заслуг или такой выдающейся способности исследовать Природу, как эксперименты, которые я только что подробно описал. Я, однако, не описывал их здесь с целью прославления этого знаменитого человека. Его чтимая память не нуждается в такой услуге с моей стороны. Моей единственной целью было показать вам, что подразумевается под бэконовским методом науки, и дать некоторое представление о природе той современной логики, которая за последние пятьдесят лет произвела более удивительные преобразования в человеческом обществе, чем автор «Аладдина» когда-либо представлял в своих самых смелых мечтах. В этой короткой речи я, конечно, могу дать вам лишь самое смутное и несовершенное представление о том, что я назвал бэконовской системой экспериментального мышления. Действительно, вы не можете составить о ней ясного представления, пока в какой-то скромной мере не попытаетесь использовать этот метод, каждый сам для себя, и вы пришли сюда именно для того, чтобы приобрести такой опыт.

Моя цель, однако, будет достигнута, если эти иллюстрации послужат для того, чтобы подчеркнуть следующие утверждения, которые, как я чувствую, я должен сделать при открытии этих учебных курсов — утверждения, которые имеют особую уместность в этом месте, поскольку я обращаюсь к преподавателям, которые находятся в положении, позволяющем оказать важное влияние на систему образования в этой стране.

Прежде всего, я должен заявить о своем убеждении, что ни один образованный человек не может рассчитывать на реализацию своих лучших возможностей для полезности без практического знания методов экспериментальной науки. Если он собирается стать врачом, весь его успех будет зависеть от мастерства, с которым он сможет использовать эти великие инструменты современной цивилизации. Если он собирается стать юристом, его продвижение в немалой степени будет определяться остротой, с которой он сможет критиковать то, как те же инструменты использовались его собственными клиентами или клиентами его противника. Если он собирается стать священнослужителем, он должен принять сторону в великом конфликте между теологией и наукой, который сейчас бушует в мире, и, если он не хочет играть роль доблестного рыцаря Дон Кихота и думать, что одерживает великие победы, сбивая воображаемых противников, которых создало его невежество, он должен испытать сталь клинка своего противника.

Позвольте мне быть правильно понятым. Не следует ожидать или желать, чтобы многие из наших студентов стали профессиональными учеными. Мест для трудоустройства научных работников немного, и в будущем, в большей степени, чем в прошлом, они будут естественно заняты теми, кого Природа наделила особыми способностями или вкусами — обычно признаками способностей — к исследованию ее законов. Что наша страна всегда будет предлагать почетную карьеру своим людям гения, у нас есть все основания ожидать, и эти прирожденные исследователи Природы обычно будут следовать ясным указаниям Провидения без поощрения или руководства с нашей стороны.

Иначе обстоит дело с основной массой серьезных студентов, которые не осознают в себе особых способностей, но желают сделать все возможное, чтобы подготовить себя к полезности в мире; и я чувствую, что любая система образования является радикально дефектной, если она не включает достаточную подготовку в методах экспериментальной науки, чтобы сделать массу наших образованных людей знакомыми с этим инструментом современной цивилизации: так что, когда в будущем будут объявлены новые завоевания материи и провозглашены великие открытия, они смогут не только понять, но и критиковать методы, с помощью которых были достигнуты предполагаемые результаты, и, таким образом, быть в состоянии отличить истинное от ложного. Хотим мы того или нет, мы должны жить под руководством этой великой силы современного общества, и единственный вопрос заключается в том, будем ли мы ее невежественным рабом или ее разумным слугой.

Во-вторых, кажется уместным, чтобы я изложил вам то, что я считаю истинными целями, которые следует иметь в виду в курсе научного изучения, и привел свои доводы в пользу методов, которые мы приняли при организации курсов, к которым вы приступаете.

В наши дни возникла горячая дискуссия относительно относительных притязаний двух видов культуры, и предпринимаются попытки создать антагонизм между ними. Но всякая культура едина по духу. Ее цель — пробудить и укрепить силы ума; ибо они, подобно мышцам тела, развиваются и становятся сильными и активными только благодаря упражнениям; в то время как, с другой стороны, они могут атрофироваться от простого отсутствия использования. Научная культура отличается по своим методам от старой классической культуры, но она имеет тот же дух и ту же цель. Вы не должны, поэтому, ожидать, что я буду защищать первую за счет второй; ибо, хотя я усердно трудился в течение четверти века, чтобы утвердить методы преподавания науки, которые теперь стали общими, я далек от того, чтобы верить, что они являются единственными истинными способами получения либерального (гуманитарного) образования. Напротив, если бы было необходимо выбрать одну из двух систем, я бы предпочел классическую; и почему?

Язык — это средство мышления, и его нельзя отделить от него. Тот, кто хочет хорошо мыслить, должен хорошо владеть языком, и тот, кто лучше всего владеет языком, я почти готов сказать, будет лучше всего мыслить. По этой причине определенное количество критического изучения языка необходимо для каждого образованного человека, и такое изучение вряд ли может быть получено иначе, как через великие древние языки; сторонники классического образования часто говорят, что оно не может быть получено. Я не готов принять это изречение; но я охотно признаю, что в нынешнем состоянии наших школ оно вряд ли может быть получено. У меня самого никогда не было вкуса к классическим занятиям; но я знаю, что обязан этому изучению большой частью той умственной культуры, которая позволила мне выполнить работу, выпавшую на мою долю в жизни.

Но, хотя я признаю все это, я не верю, с другой стороны, что классический метод является единственным эффективным методом культуры; вы, очевидно, так не думаете, иначе вас бы здесь не было. Но, отказываясь от старого проверенного метода, который, как известно, хорош, ради нового, вы должны быть осторожны, чтобы получить преимущества, которые предлагает новый; и вы не получите новую культуру, которую ищете, если не будете изучать науку правильным путем. На классических факультетах методы настолько хорошо установлены и так долго проверялись опытом, что вряд ли может быть неправильный путь. Но в науке существует не только неправильный путь, но этот неправильный путь настолько легок и заманчив, что вы почти наверняка свернете на него, если не будете усердно стремиться держаться от него подальше. Поэтому я очень хочу указать вам правильный путь и сделать все, что могу, чтобы удержать вас на нем; и вы обнаружите, что наши курсы и методы были разработаны с этой целью.

Когда я защищал в нашем родном Кембриджском университете в Старой Англии притязания научной культуры, мне выдвинули аргумент, который имел очень большой вес среди присутствовавших выдающихся английских ученых и который, как вы удивитесь, узнав, рассматривался как фатальный для успеха научных «трипосов» (экзаменов), обсуждавшихся тогда. Аргумент заключался в том, что экспериментальные науки не могут быть предметами конкурсных экзаменов. Некоторые могут улыбнуться такому возражению; но, если смотреть с английской точки зрения, в нем действительно было много смысла, и этот аргумент выявил радикальное различие между научной и классической культурой.

Старый метод культуры, можно сказать, достиг своего апогея в конкурсных экзаменах английских университетов. У нас здесь нет таких экзаменов. Успех зависит не просто от глубокого знания своего предмета, но от того, чтобы иметь его «на кончиках пальцев», и эти пальцы должны быть настолько проворными, чтобы они могли выполнить не только колоссальный объем работы за короткое время, но и сделать эту работу с абсолютной точностью. За единственным приближением к опыту такого рода мы должны обратиться к нашим спортивным состязаниям. Конечно, можно сомневаться, стоит ли способность, однажды в жизни человека, совершать такие умственные подвиги того, чего она стоит. Тем не менее, это подразумевает очень высокую степень умственной культуры, и совершенно точно, что экспериментальные науки не дают поля для такого рода умственных призовых боев. Легко подготовить письменные экзамены, которые покажут, были ли студенты верны своей работе, но они не могут быть адаптированы к таким соревнованиям, как я описал, без отказа от истинной цели научной культуры. Способность научного студента может быть проявлена только долгой непрерывной работой за лабораторным столом и его успехом в исследовании проблем, которые ставит Природа.

Мы здесь нащупали истинный ключ к научному методу. Великая цель всего нашего изучения должна состоять в изучении Природы, и все наши методы должны быть направлены на эту одну цель. Одно это стремление облагородит нашу ученость как студентов и придаст достоинство нашему научному призванию как людей науки. Более того, именно эта высокая цель оправдывает ценность выбранного нами способа культуры. Что облагораживает литературную культуру, как не великие умы, которые благодаря этой культуре прославили нации, к которым они принадлежат?

Культура, которую мы выбрали, способна на еще большие вещи; не потому, что наука благороднее искусства, ибо оба одинаково благородны — именно мысль, концепция облагораживает, и мне все равно, достигается ли она через один вид упражнения умственных способностей или другой — но мы способны на более грандиозные и благородные мысли, чем Платон, Цицерон, Шекспир или Ньютон, потому что мы живем в более поздний период мировой истории, когда благодаря науке мир стал богаче великими идеями. Это, повторяю, великая мысль облагораживает, и она облагораживает, потому что поднимает на более высокий уровень то, что бессмертно в нашей человечности.

Если я ясно выразил свою мысль и если вы сочувствуете моим чувствам, вы поймете, почему я считаю культуру столь важной для личности и для нации. Труды Шекспира и Бэкона сегодня ценнее для Англии, чем воспоминания о Бленхейме или Трафальгаре; и эти великие умы будут оставаться живыми силами в мире, когда Мальборо и Нельсон будут вспоминаться лишь как исторические имена.

Поэтому я верю, что первейший долг страны — способствовать высочайшей культуре, и что целью каждого ученого должно быть продвижение этой культуры как своими собственными усилиями, так и своим активным влиянием. Нация не может стать по-настоящему великой никаким другим способом. Мы живем в стране больших возможностей; и опасность заключается в том, что, как и у многих людей, которых я знал в колледже, обладающих большими потенциальными способностями, величие закончится там, где оно начинается. Ученые страны должны иметь только один голос в этом вопросе и призывать правительство и отдельных лиц к долгу поощрения и поддержки умственной культуры ради нее самой.

Прошло время, когда мы можем позволить себе ограничить работу наших высших учебных заведений преподаванием уже приобретенных знаний. Отныне исследование нерешенных проблем и открытие новой истины должны быть одной из главных целей наших американских университетов, и не следует жалеть никаких затрат, необходимых для поддержания в них самых активных умов в каждой отрасли знаний, которую страна может быть стимулирована произвести.

Я мог бы настаивать на этом, взывая к эгоизму нации как к очевидному диктату политической экономии. Я мог бы сказать, и сказать правду, что культура науки поможет нам развить те скрытые ресурсы, которыми мы так гордимся; позволит нам выращивать два колоса травы там, где раньше рос один; извлекать больший процент металла из наших руд; экономить наш уголь и в целом направлять наши ожидающие применения энергии так, чтобы они могли принести более обильное денежное вознаграждение. Я мог бы рассказать о Гальвани, изучавшем в течение двадцати долгих лет, без видимой цели, подергивания задних лапок лягушек и тем самым сеявшем семена, из которых выросло величайшее изобретение современности. Или, если бы наше янки-нетерпение не желало ждать полвека, пока созреют плоды, я мог бы указать на чисто теоретические исследования органической химии, которые менее чем за пять лет произвели революцию в одной из великих отраслей промышленности Европы и освободили тысячи акров для более благотворной сельского хозяйства. Это все правда, и это может быть приведено в качестве аргумента, если не возобладают более высокие соображения. Это аргумент, который я использовал в других местах, но я не буду использовать его здесь; хотя я с радостью признаю Провидение, которое в конце концов приносит даже материальные плоды, чтобы вознаградить добросовестный труд ради продвижения знаний и интеллектуального возвышения человечества. Я бы предпочел указать на то гораздо большее множество людей, которые работали с верой ради любви к знанию и которые облагородили себя и облагородили свою нацию не потому, что они добавили к ее материальному процветанию, а потому, что они сделали себя и своих ближних более благородными людьми.

Я возвращаюсь теперь снова к морали всего этого, чтобы призвать вас, как к высочайшему патриотизму и самому просвещенному эгоизму, к долгу стремиться самим и поощрять в других высочайшую культуру в выбранных вами занятиях, и эту культуру с одной целью — продвигать знание. Я, конечно, далек от того, чтобы советовать вам незрело браться за нерешенные проблемы или, когда вы приобрели знания, с которыми можете осмелиться сойти с проторенной дорожки, предпринимать работу, превышающую ваши силы. Многие молодые ученые разделили судьбу Икара, пытаясь взлететь слишком высоко. Более того, я далек от ожидания, что все или многие из вас когда-нибудь получат возможность выйти за пределы хорошо изученных областей знания; но у всех вас может быть эта цель, и эта цель сделает вашу работу более достойной и более полезной для вас самих. Не каждый американский мальчик может стать Президентом Соединенных Штатов, но если, как утверждают наши английские кузены, он верит, что может им стать, сама эта вера делает его более способным человеком.

Мы достаточно долго останавливались на этих общих положениях, и пора перейти к обыденности и спросить, каковы существенные условия этой научной культуры, которая подготовит нас к исследованию Природы; и первая мысль, которая приходит мне в этой связи, может быть выражена так: Наука представляет нам два аспекта, которые я могу назвать ее объективным и субъективным аспектом. Объективно это совокупность фактов, которые мы должны наблюдать, а субъективно это совокупность истин, выводов или умозаключений, выведенных из этих фактов; и обе стороны предмета всегда должны быть в поле зрения.

Я предлагаю далее сказать несколько слов относительно каждого из этих двух аспектов нашего изучения и относительно лучших средств тренировки наших способностей, чтобы успешно работать в каждой сфере. Во-первых, успех в наблюдении явлений подразумевает по крайней мере три качества, а именно: быстроту и остроту восприятия, точность в деталях и правдивость; и от способности науки культивировать эти качества зависит большая часть ее ценности как средства образования.

Начнем с развития наших восприятий. Мы все одарены чувствами, но как мало кто из нас использует их с наибольшей выгодой! «У нас есть глаза, но мы не видим»; ибо, хотя свет рисует картину на сетчатке, наши тупые восприятия не обращают внимания на детали, и мы сохраняем лишь смутное впечатление о том, что прошло перед нашими глазами. «Но как, — можете спросить вы, — мы должны развивать эту остроту восприятия?» Я отвечаю: только сознательным усилием сосредоточить наше внимание на объектах, которые мы изучаем, пока привычка не станет второй натурой. Я часто с удивлением замечал способность, которой часто обладают необразованные шахтеры распознавать многие минералы с первого взгляда. Это они приобрели долгим опытом и близким знакомством с такими объектами, и такая способность к наблюдению является для них настолько чистой привычкой, что они часто не могут ясно изложить основания, на которых базируются их выводы. Они распознают минералы по тому, что на обычном языке называется их «видом», и они замечают тонкие различия в «виде», к которым большинство людей слепы. Однако дело научного минералога — проанализировать эти «виды» и указать, в чем состоят различия; так что, сосредоточив свое внимание на этих пунктах, студент может получить за несколько часов изучения способность, которую шахтер приобретает только после долгого опыта.

Главная трудность, однако, которую мы находим в преподавании минералогии, заключается в том, что студенты не сразу видят различия, когда на них указывают, или, если видят их, не запоминают их с достаточной точностью, чтобы сделать свои последующие наблюдения убедительными и точными. Это либо проистекает из неспособности развить способности к наблюдению в детстве, либо из последующего их притупления от неиспользования. Дамы будут высмеивать идею о том, что брошь из граненого стекла так же декоративна, как и бриллиантовая, и все же я рискну утверждать, что нет ни одного человека из пятидесяти, по крайней мере из тех, кто не изучал этот предмет, кто может сказать разницу между ними. Внешний вид зависит просто от того, что мы называем блеском. Блеск стекла — стеклянный, алмаза — алмазный; и я не знаю другого различия, которое студентам было бы труднее распознать, чем это. Те из вас, кто изучает минералогию, испытают эту трудность, и ее можно преодолеть, только уделяя пристальное внимание предмету. Преподаватель не может сделать ничего большего, чем вложить в ваши руки образцы, которые иллюстрируют этот момент, и вы должны изучать эти образцы, пока не увидите разницу. Это вопрос зрения, а не понимания, и все оптические теории о причине блеска ничуть не помогут вам увидеть разницу между алмазом и стеклом, или англезитом и тяжелым шпатом.

Другой иллюстрацией того же факта является постоянная неспособность студентов различать только глазом два минерала, называемые медным блеском и серым медным блеском. Существует различие в цвете и блеске, которое, хотя обычно хорошо выражено, требует образованного глаза, чтобы его различить.

Минералогия, несомненно, требует более тщательного развития восприятия, чем другие отрасли химии; но все же вы найдете обильную практику для внимательного наблюдения во всех них. Я часто знал студентов, которые приходили к ошибочным результатам в качественном анализе, принимая белый осадок в окрашенной жидкости за цветной осадок, или не обращая внимания на подобные широкие различия, которые были бы очевидны любому внимательному наблюдателю; и так же в количественном анализе, простая деликатность прикосновения или обращения является большим элементом успеха.

Но я должен перейти к тому, чтобы сказать о важности в изучении Природы точности в деталях, которая является вторым условием успешного наблюдения, о котором я говорил. Мы должны развивать не только точность в наблюдении деталей, но и точность в следовании деталям, которые были изложены другими для нашего руководства. В науке мы не можем сделать правильные выводы из наших предпосылок, если не уверены, что у нас есть все факты, и то, что поначалу казалось неважной деталью, часто оказывается определяющим условием результата; и, опять же, если нам говорят, что при определенных условиях определенный признак является доказательством присутствия определенного вещества, мы не имеем права предполагать, что этот признак имеет какую-либо ценность, если условия не выполнены. Черный осадок, например, полученный при определенных условиях, является доказательством присутствия никеля, но мы не можем утверждать, что нашли никель, если не следовали этим деталям во всех подробностях.

Конечно, мы должны избегать эмпиризма, насколько можем. Мы должны стремиться узнать причины деталей, и такое знание не только сделает нашу работу разумной, но и часто позволит нам судить, насколько детали существенны и в какой степени наши процессы могут быть безопасно изменены. Мы должны также избегать пустяков и, прежде всего, «отцеживания комара и проглатывания верблюда», как это свойственно любителям пустяков. Обширные знания и здравое суждение позволят избежать всех таких ошибок; но если мы должны выбирать между суетливостью и небрежностью, первое — наименьшее зло. Небрежная работа означает небрежные результаты, а привычки к аккуратности, опрятности и порядку приносят такие же отличные плоды в лаборатории, как и дома.

Последним по порядку, но первым по важности из условий успешного наблюдения, упомянутых выше, стоит правдивость. Здесь вы можете подумать, что я подхожу к деликатной теме, о которой даже говорить может показаться упреком. Но совсем нет. Я здесь не говорю о сознательном обмане, ибо я предполагаю, что никто, кто стремится быть исследователем Природы, не может быть виновен в этом. Но я говорю о качестве, отсутствие которого не обязательно является признаком греховности, но обладание которым в высокой степени является характеристикой величайшего научного таланта. Как знает каждый юрист, редко встречается человек, чьи показания не окрашены его интересами, и очень большое количество самообмана совместимо с сознательной честностью намерений.

Так и среди студентов-естественников способность сохранять ум непредвзятым и не окрашивать наши наблюдения ни в малейшей степени является одним из самых редких, как и одним из самых благородных качеств. Это качество, к которому мы должны стремиться изо всех сил, и мы не достигнем его, если не будем стремиться. Помните, наши наблюдения — это наши данные, и если они не точны, все, что из них выведено, должно иметь оттенок нашего обмана. Мы не можем обмануть Природу, как бы мы ни обманывали себя; и есть много студентов, которые отсекли бы себе правую руку, чем были бы виновны в сознательной неправде, которые все же постоянно неправдивы по отношению к самим себе. Каждый год студенты-минералоги представляют мне письменные описания образцов минералов, которые детализируют, как наблюдаемые, характеристики, которые не проявляются на образце, данном им для определения, хотя они могут быть правильными характеристиками какого-то другого минерала.

Обычно в этом нет недостатка честности, но, обманутый какой-то случайностью, студент сделал неверную догадку, а затем вообразил, что увидел на образце те характеристики, которые, как он знал из описаний, должны были проявиться на предполагаемом минерале. Так же нередко случается, что студент в качественном анализе, который получил некоторые намеки относительно состава своего раствора, будет пытать свои наблюдения, пока они не покажут ему, что подтверждают его ошибочные выводы; и опять же, студент в количественном анализе, который узнает точный вес, который он должен получить, часто бессознательно находится под влиянием этого знания — при промывании и прокаливании своего осадка или каким-то другим способом — и таким образом получает результаты, чьим единственным очевидным недостатком может быть слишком близкое соответствие теории, но которые, тем не менее, не являются точными, потому что не являются истинными. Очевидно, насколько фатальны такие ошибки для исследования истины, и они в равной степени разрушительны для всей научной учености. Их влияние на студента настолько заметно, что, хотя он может обмануть себя, он редко обманет своего преподавателя. То, что он должен потерять уверенность в своих собственных результатах, является для преподавателя одним из самых заметных признаков таких ложных методов обучения, но студент обычно приписывает свой неуспех любой причине, кроме реальной — своей собственной неправдивости. Он будет жаловаться на преподавателя или на методы обучения и может даже убедить себя, что все научные результаты так же неопределенны, как и его собственные. Как я уже сказал, простая обычная правдивость, которая отвергает любой сознательный обман, не спасет нас от совершения таких ошибок. Наше научное изучение требует гораздо более высокого порядка правдивости, чем этот. Мы должны так любить истину превыше всякой цены, чтобы стремиться к ней с чистосердечной и непоколебимой целью. Мы должны постоянно быть на страже, чтобы избежать любого обстоятельства, которое могло бы склонить наши умы или исказить наши суждения, и мы должны сделать достижение истины нашим единственным мотивом, руководством и целью.

Мне остается, перед тем как закончить эту речь, сказать несколько слов о том, что я назвал субъективным аспектом научного изучения. Наука предлагает нам не только массу явлений для наблюдения, но и совокупность истин, которые были выведены из этих наблюдений; и без способности делать правильные выводы из полученных данных точные наблюдения имели бы мало ценности. Я уже описал индуктивный метод рассуждения и проиллюстрировал его двумя примечательными примерами, и в более скромной мере мы должны применять тот же метод в нашей повседневной работе в лаборатории. Мы должны научиться варьировать наши эксперименты так, чтобы исключить случайные обстоятельства и сделать очевидными существенные условия явлений, которые мы изучаем. Такая способность может быть приобретена только практикой, и довольно долгий опыт активного преподавания убедил меня, что нет лучшего средства тренировки этой логической способности, чем изучение качественного химического анализа, которым многие из вас собираются заняться.

Результаты процессов качественного анализа совершенно определенны и заслуживают доверия; но они достигаются только путем следования указаниям экспериментов, которые часто неясны и даже кажутся противоречивыми; примирения новыми экспериментами кажущихся несоответствий и, наконец, после исключения всех других возможных причин наблюдаемых явлений, открытия истинной природы веществ, находящихся под исследованием.

Изучение минералогии дает почти такую же хорошую практику, хотя и в несколько иной форме. Сравнивая тщательно многие образцы одного и того же минерала, вы учитесь отличать случайные характеристики от существенных, и на этом различии вы должны основывать свои выводы относительно природы образцов, которые вам, возможно, придется определять. Мне приходит на ум одно замечание, которое может помочь вам в развитии этой научной логики.

Не пытайтесь рассуждать на основе недостаточных данных. Умножайте свои наблюдения или эксперименты, и когда ваши предпосылки будут достаточными, вывод, как правило, последует сам собой. Вы сомневаетесь в отношении образца минерала? Повторяйте свои наблюдения снова и снова, умножайте их с помощью паяльной трубки или гониометра, сравнивайте образец с известными образцами, на которые он похож, до тех пор, пока либо ваши сомнения не будут развеяны, либо вы не убедитесь, что задача вам не по силам; и помните, что во многих случаях последнее — единственный честный вывод.

Вы сомневаетесь в реакциях вещества, которое анализируете, — действительно ли они принадлежат металлу, наличие которого вы подозреваете? Не оставайтесь в таком состоянии духа и, прежде всего, не пытайтесь развеять сомнение, сравнивая свой опыт с опытом соседа, но умножайте собственные эксперименты; достаньте какое-нибудь соединение этого металла и сравнивайте его реакции с теми, что вы наблюдали, пока не придете к положительному или отрицательному результату.

Помните, что путь к устранению сомнений лежит через расширение собственных знаний, а не через зависимость от знаний других. Когда ваше знание фактов будет достаточным, ваши выводы будут удовлетворительными, и тогда необъясненное явление станет проводником к новому открытию. Не падайте духом, если вам приходится долго трудиться в темноте, прежде чем начнет брезжить рассвет. В конце концов он забрезжит и для вас, как брезжил для других до вас, и когда наступит утро, вы будете удовлетворены результатом своего труда.

Более того, я уверен, что такой опыт в значительной степени будет способствовать повышению вашей оценки значения научных исследований для тренировки мыслительных способностей ума. Это, как должен признать каждый, является лучшим критерием их полезности в системе образования, и именно здесь я отвожу им самое высокое место. Общепризнано, что математические дисциплины особенно хорошо приспособлены для тренировки логических способностей, но все же многие утверждают, что, поскольку математика имеет дело исключительно с абсолютными истинами, исключительная преданность этому классу предметов делает ум непригодным для взвешивания вероятных доказательств, которыми люди руководствуются преимущественно в делах жизни.

Но, не пытаясь обсуждать этот вопрос, по которому многое можно сказать с обеих сторон, несомненно, что против изучения физических наук, если оно ведется описанным мною образом, нельзя выдвинуть подобных возражений. Эти предметы представляют на рассмотрение студента любую степень вероятных доказательств, приучая его взвешивать все доводы «за» или «против» данного заключения и отвергать или принимать их лишь предварительно, на основе баланса вероятностей. Более того, в прикладной науке студента учат тщательно и осторожно прослеживать цепь вероятных доказательств, устранять все случайные явления и восполнять с помощью эксперимента или наблюдения недостающие звенья, пока он не придет к окончательному выводу — интеллектуальный процесс, который, хотя и основан полностью на вероятных доказательствах, может обладать всей силой и достоверностью математической демонстрации.

Действительно, та высоко ценимая научная проницательность и мастерство, которые позволяют студенту отбросить случайные обстоятельства, скрывающие законы природы, пока истина не предстанет в четком виде, — это лишь высшая фаза того же таланта, который отличает профессиональное мастерство во всех высших сферах жизни. Врач, который сквозь внешние симптомы пациента видит скрытую болезнь; юрист, который распутывает массу противоречивых показаний и успешно доходит до истины; государственный деятель, который видит под пеной политической жизни великие фундаментальные принципы, неизбежно определяющие поведение государства, и тем самым предвидит грядущие перемены и готовится к ним; полководец, который среди хаоса битвы обнаруживает слабое место во фронте врага; даже купец, способный истолковать признаки неустойчивого рынка, — все они используют ту же способность, зачастую в не меньшей степени, которая открыла закон тяготения и которая со времен Ньютона столь успешно работает над раскрытием тайн материального творения.

Более того, я надеюсь, друзья мои, что вы научитесь ценить научные исследования не просто потому, что они развивают способности восприятия и рассуждения, но и потому, что они наполняют ум высокими идеалами, возвышенными концепциями и благородными мыслями. Действительно, я утверждаю, что нет лучшей школы для тренировки эстетических способностей ума, вкуса и воображения, чем изучение естественных наук.

Красота природы бесконечна, и чем больше мы изучаем ее творения, тем больше раскрывается ее прелесть. Возвышающаяся гора с ее мантией вечных снегов; величественный водопад с его кружением и ревом вод; закатное облако с его смешением великолепных оттенков — ничто из этого не теряет своей красоты для того, кто знает скрытую в них тайну. Напротив, все они озаряются Бесконечным Присутствием, которое сияет сквозь них, и наполняют ум более грандиозными концепциями и более благородными идеями, чем когда-либо мог бы достичь необразованный дитя природы.

Помните, что я не рекомендую исключительную преданность естественным наукам. Я лишь требую для них подобающего места в системе образования и, конечно, не отрицаю несомненной ценности как античной, так и современной классики в воспитании чистого и возвышенного вкуса. Но я действительно утверждаю, что поэт-лауреат Англии черпал более глубокое вдохновение из природы, истолкованной наукой, чем любой из его предшественников классической школы; и я также утверждаю, что прерафаэлитская школа живописи со всей своей гротескной имитацией природы воплощает более истинный и чистый идеал, чем любая римская басня или греческая мечта.

А что мы скажем о воображении? Где вы найдете более широкое поле для его упражнения, чем то, которое открывают открытия современной науки? И когда ум блуждает по бескрайним просторам, пересекая безграничные пространства, пребывая в бесконечном времени, становясь свидетелем проявлений неизмеримой силы и изучая адаптации Всеведущего мастерства, он живет в царстве красоты, удивления и трепета, которого ни один художник никогда не достигал ни в слове, ни в звуке, ни в цвете, ни в форме. И если такая жизнь не ведет человека к осознанию своей зависимости, к стремлению к Бесконечному Отцу и к покою на лоне Бесконечной Любви, то лишь потому, что Бога видят не благородные интеллектом, не великие талантом, не глубокие в знаниях, не богатые опытом, не возвышенные в стремлениях, не одаренные воображением, а исключительно чистые сердцем.

Таково, в очень несовершенном изложении, то, что я считаю ценностью научных исследований как средства образования. В сказанном мною я подразумевал, что для того, чтобы эти исследования имели какую-либо реальную ценность, цель должна постоянно оставаться в поле зрения, а все остальное должно быть подчинено этой одной великой задаче.

Изучение естественных наук лишь как коллекции интересных фактов, которые полезно знать каждому образованному человеку, редко служит полезной цели. Молодой ум утомляется деталями и вскоре забывает то, что едва наполовину усвоил. Уроки становятся упражнением для памяти и ничем более; и если, как это слишком часто бывает, делается попытка впихнуть в полусформировавшийся ум за один учебный год краткое изложение половины естественных наук — натурфилософии, астрономии, химии, физиологии, зоологии, ботаники и минералогии, следующих одна за другой в быстром темпе, — эти занятия становятся большим злом, настоящей помехой, которую я первым бы проголосовал устранить. Склад ума не только не улучшается, но серьезно портится, и лучший результат — это поверхностная, дилетантская бойкость, которая является вопиющим злом не только наших школ, но и нашей страны.

Чтобы науки имели ценность в нашей образовательной системе, их нужно преподавать больше на основе вещей, чем книг, и никогда — по книгам без вещей. Их также должны преподавать настоящие живые учителя, которые сами интересуются тем, что преподают, интересуются своими учениками и понимают, как направить их на верный путь. Прежде всего, учителя должны следить за тем, чтобы их ученики учились с пониманием, а не только с помощью памяти, не допуская повторения ни одного урока, который не был полностью понят, проявляя величайшую осторожность, чтобы не нагружать память бесполезным хламом, и избегая просто заученных правил, как смертельного яда. Большая трудность, с которой приходится бороться учителям естествознания в колледжах, — это жалкие привычки механического повторения, которые студенты приносят с собой из школ. Позвольте нашим студентам зазубривать уроки, и они будут выглядеть вполне прилично, но вы с таким же успехом могли бы сдвинуть гору, как заставить многих из них думать. Они легко решат сложную алгебраическую задачу, пока могут делать это, вращая свою ментальную рукоятку, но спасуют перед простейшей практической арифметической задачей, которая требует от них лишь достаточного размышления, чтобы решить, умножать или делить.

Многие способные юноши были безвозвратно испорчены как ученые тем, что их заставляли учить латинскую грамматику наизусть в возрасте, когда они были неспособны ее понять; и я боюсь, что школы, где молодые умы пытают этим отупляющим упражнением, существуют до сих пор. Те из нас, кто верит в образовательную ценность научных исследований, больше всего обеспокоены тем, чтобы студенты, поступающие в наши колледжи, были так же хорошо подготовлены по физическим наукам, как и по классическим, ибо в противном случае лучших результатов научной культуры ожидать нельзя. В нынешнем положении наши студенты приходят в университет не только без подготовки по физическим наукам, но и с настолько неразвитыми способностями восприятия и рассуждения, что усвоение элементарных принципов науки становится для них обременительным и неприятным; и хорошие студенты, стремящиеся к отличию, легче могут завоевать лавры на старой знакомой стезе, чем на неизведанном пути, о котором они ничего не знают и для которого им приходится начинать обучение заново.

Мы улучшали нашу систему обучения в колледже так быстро, как только могли получить средства, но мы убеждены, что лучших результатов нельзя достичь без сотрудничества со школами. Поэтому мы считаем, что наш долг, во-первых, сделать все возможное, чтобы доказать учителям этой страны, насколько велика образовательная ценность физических наук при правильном преподавании; и, во-вторых, помочь им в освоении лучших методов преподавания этих предметов. Именно с такими целями были учреждены наши летние курсы, и ваше присутствие здесь в таком количестве — лучшее доказательство того, что они отвечают реальной потребности общества. Мы приветствуем вас в университете и готовы предоставить те преимущества, которые он может дать, и мы сделаем все возможное, чтобы ваше краткое пребывание здесь было плодотворным как в плане опыта, так и в плане знаний; надеясь также, что университет может стать для вас, как и для многих других, ярким светом, спокойно сияющим над неспокойным морем активной жизни, постоянно внушающим высокие мысли, поощряющим благородные начинания и побуждающим всех своих детей работать вместе ради тех великих целей, каковыми являются прогресс знаний и образование человечества.

II.

БЛАГОРОДСТВО ЗНАНИЯ.

Речь, произнесенная перед Свободным институтом в Вустере, штат Массачусетс, 28 июля 1874 года.

За сравнительно небольшое количество лет школы для обучения ремесленников стали заметной чертой образовательных систем как в этой стране, так и в Европе, и, по-видимому, им суждено вытеснить старую систему ученичества. Создание этих школ стало важным шагом в человеческом прогрессе не потому, что было достигнуто какое-то огромное преимущество в развитии механических навыков, а потому, что здесь будущий механик приобретает культуру ума наряду с навыками рук. Действительно, можно усомниться, сможет ли наш утилитарный век когда-либо успешно конкурировать с теми «прежними днями искусства», когда

"Builders wrought with greatest care
Each minute and unseen part."

Но если наши промышленные школы и не делают механиков лучше, чем мастерские старых времен, они, безусловно, воспитывают лучших людей и, добавляя к навыкам знания, возвышают механика и облагораживают его призвание.

Если, следовательно, эти школы являются представителями в наш век мастерских с их группами учеников в былые времена, то то, чем отличаются школы, то, что они добавили к старой системе, — это не искусство, а умственная культура; и поэтому, когда меня попросили выступить перед вами по этому случаю, я не смог придумать более подходящей темы, чем «Благородство знания».

Будучи связанным с учреждением, в котором умственная культура является главной целью, я чувствовал, что меня просят обратиться к группе образованных рабочих, для которых, хотя они и заняты в механических искусствах, приобретение знаний также является привилегией и гордостью. Я чувствовал, более того, что правильная оценка истинного достоинства знания, рассматриваемого само по себе и в отрыве от всех экономических соображений, является одной из великих потребностей нашего века и нашей страны.

«Знание — сила». «Знание — богатство». Эти избитые максимы достаточно ценятся в нашем обществе, и нет необходимости, чтобы кто-либо их подкреплял. Поскольку знание приносит немедленное отличие или выгоду, оно ищется и поощряется множеством людей. Но когда цель низка, низки и достижения, и слишком многие из наших студентов довольствуются поверхностностью, если она только блестит, и шарлатанством, если оно только приносит золото.

Пусть меня не поймут так, будто я преуменьшаю материальные преимущества обучения. Я радуюсь тому, что в этом мире знание часто приносит богатство и славу, и у меня было бы мало надежды на человеческий прогресс, если бы награды за образованность были меньше, чем они есть. Сила и богатство — благородные цели, и при правильном использовании они могут стать средством принесения неизмеримых благ человечеству; но я желаю в это время внушить вам, друзья мои, тот факт, что знание имеет более благородные плоды, чем эти, и что ценность ваших знаний следует измерять не кредитами, которые они добавят к вашему счету в бухгалтерской книге, или положением, которое они могут дать вам среди людей, а тем, насколько они воспитывают вашу высшую натуру и возвышают вас в шкале человечности.

Я обращаюсь к молодым людям, которые только вступают в жизнь, которые находятся в том возрасте, когда тайна нашего бытия обычно наиболее сильно давит на душу, и чьи стремления к высшей культуре и более ясному видению еще не были заглушены грязными испарениями мира. Не верьте нытикам, которые говорят вам, что ваши юношеские видения — это иллюзии, которые развеются при небольшом соприкосновении с реальными делами мира.

Слишком верно, что эти видения будут становиться все слабее и слабее, если вы позволите заботам мира поглотить ваши мысли; но если только ваша высшая натура не станет полностью омертвевшей, вы будете оглядываться на время, когда видения были самыми яркими, как на золотой период вашей жизни, и позвольте мне заверить вас, что если вы будете верны стремлениям своей юности, видения будут становиться все яснее и яснее до самого конца и, как мы твердо верим, окажутся рассветом совершенного дня.

Друзья мои, если вы видели эти видения, «благородство знания» стало реальностью вашего опыта. Вы знаете, что существует жизнь, проживаемая в общении с мыслями великих людей или с мыслями Бога, как мы можем прочитать их в Природе и Откровении, которая чище и благороднее, чем жизнь, посвященная зарабатыванию денег или политическим интригам, и я хотел бы, чтобы я мог заставить вас оценить не только благородство, но и счастье такой жизни, чтобы побудить вас попытаться прожить ее.

Вы скажете мне, что стать учеными дано лишь немногим людям и что вы были обучены какому-то промышленному занятию? Помните, как я сказал ранее, что ваша особая привилегия — быть образованными, добавить знания к своему ремеслу, и что само это знание, если поддерживать его в себе, насколько вы можете, облагородит вашу жизнь. Знание, подобно волшебной палочке, облагораживает все, к чему прикасается. Самые скромные занятия украшаются им, а без него самые возвышенные положения кажутся истинным людям низкими и ничтожными.

И не только степень знаний облагораживает, но гораздо больше — дух и цель, с которыми они культивируются, и этот дух и цель вы можете привнести в любое занятие, каким бы поглощающим оно ни было, и в любое состояние жизни, каким бы безвестным оно ни было.

И позвольте мне добавить, что сказанное мною верно не только для индивида, но также, и в еще большей степени, для нации. Наши люди, по большей части, смотрят на университеты и другие высшие учебные заведения просто как на школы для пополнения ученых профессий и оценивают их эффективность исключительно по объему преподавательской работы, которую они выполняют. Но, как бы важна ни была преподавательская функция университета, мне не нужно говорить вам, что это не единственная и не главная его ценность для общества. Университет должен быть центром научных исследований и литературной культуры, питомником высоких стремлений и благородных мыслей и, таким образом, должен стать душой высшей жизни нации. Ради этого, и прежде всего ради этого, его следует поддерживать и почитать, и никакие затраты и никакие жертвы не могут быть слишком велики, если они требуются для поддержания его эффективности; и его успех следует измерять объемом знаний, которые он производит, а не объемом инструкций, которые он дает.

Гарвардский колледж, лелея и почитая великого натуралиста, которого он недавно потерял, сделал для Массачусетса больше, чем воспитав сонмы заурядных профессионалов. Простой титул учителя, который Луи Агассис в своем последнем завещании написал после своего имени, был более благородным отличием, чем любое, которое могла бы даровать земная власть; но помните, он был учителем не мальчиков, а мужчин, и его влияние зависело не от инструкций по естественной истории, которые он давал в своей лекционной аудитории, а от его великих открытий, его далеко идущих обобщений и его благородных мыслей. Хотя этот человек умер бедным, как мир считает бедность, наследство, которое он оставил этому народу, нельзя оценить в монетах.

Это печальное признание, но тем не менее это истина, что если мы сравним наши американские университеты с точки зрения литературной или научной продуктивности с университетами Старого Света, они покажутся прискорбно несовершенными. Позвольте мне, однако, добавить, что этот недостаток проистекает не из отсутствия должных целей у наших ученых, а просто из того обстоятельства, что наши люди недостаточно ценят значение высших форм литературной и научной работы, чтобы нести бремя, которое неизбежно влечет за собой их производство. Ученые должны жить, как и другие люди, и в стиле, который гармонирует с их окружением и культурными вкусами, и их лучшие усилия не могут быть посвящены расширению знаний, если они не избавлены от тревоги о своем хлебе насущном.

В наших колледжах профессорам платят за преподавание и только за преподавание, в то время как в зарубежном университете преподавание является полностью вторичным, и от профессора ожидается, что он будет объявлять в своих лекциях результаты своих собственных исследований, а не мысли других людей. Пока статус профессоров в наших главных университетах не будет изменен, можно ожидать очень мало оригинальных мыслей или исследований, и эти учреждения не смогут стать тем, чем они должны быть, — душой высшей жизни нации.

В вашей власти, однако, осуществить это изменение, но реформа может быть проведена только одним способом. Вы должны дать своим университетам средства для полной и щедрой поддержки тех гениальных людей, которые показали себя способными расширять границы человеческого знания, и требовать от них только того, чтобы они посвятили свою жизнь учебе и исследованиям, и позвольте мне заверить вас, что никакие деньги не могут быть потрачены так, чтобы принести большую или более ценную отдачу.

Если вы не смотрите дальше своих материальных интересов, высшая жизнь нации, которую вы таким образом будете служить лелеять и поощрять, будет охранять вашу честь и защищать ваш дом; и, с другой стороны, чего можно ожидать в нации, чей высший идеал — доллар или то, что можно купить за доллар, кроме продажности, коррупции и окончательной гибели?

Но, сразу поднявшись к самым благородным соображениям и заботясь только о благополучии вашей страны и образовании вашей расы, какую высшую службу вы можете оказать, чем поддерживая и лелея величайшую мысль, чистейшие идеалы и высочайшие стремления, которых достигло человечество, и делая ваши университеты алтарями, где священный огонь должен всегда гореть ярко и тепло?

Вы считаете меня энтузиастом? Оглянитесь назад через историю и посмотрите сами, что сделало нации великими и славными. Почему спустя двадцать столетий память о Древней Греции все еще хранится среди самых заветных традиций нашей расы? Не потому ли, что Гомер пел, Фидий творил, а Платон, Аристотель, Демосфен, Фукидид и множество других мыслили и писали? Или, если для вас военные подвиги той классической эпохи имеют большее очарование, не забывайте, что если бы не греческая литература, Фермопилы, Марафон и Саламин были бы давно забыты, и что храбрость, самоотверженность и патриотизм, которые увековечивают эти имена, были прямыми плодами той высшей жизни, которую те великие мыслители иллюстрировали и поддерживали.

И, переходя к современным временам, каковы святыни в нашей метрополии, которые мы главным образом почитаем и к которым чаще всего направляет свои стопы трансатлантический паломник? Это ее поля сражений, ее замки и баронские залы или такие места, как Стратфорд-на-Эйвоне, Абботсфорд и Райдал-Маунт? Почему же тогда мы не хотим усвоить урок, который так ясно преподает история, и стремиться к тем достижениям в знаниях и умственной культуре, которые будут вспоминаться с благодарностью, когда все местные различия и политические разногласия пройдут и будут забыты?

Пока я обдумывал линию рассуждения, которой должен следовать по этому случаю, произошел случай, наводящий на историческую параллель, которая проиллюстрирует лучше, чем любые мои размышления, истину, которую я хотел бы подчеркнуть. Корабль «Фарадей» прибыл к нашему побережью после прокладки по дну Атлантики еще одного из тех электрических нервов, через которые пульсируют мысли двух континентов, и когда я читал описание этого благородного корабля, оснащенного всеми приспособлениями, которые создала современная наука для обеспечения успешного выполнения предприятия, я вспомнил, что не прошло и столетия с тех пор, как были замечены первые неясные явления, добросовестное изучение которых, проводимое с бескорыстным духом научного исследователя, привело к этим знаменательным результатам, и мое воображение перенесло меня в осенний день 1786 года, в старый город Болонью в Италии, и я как будто присутствовал при памятном эксперименте, который связал имя Алоизия Гальвани с тем видом электрической энергии, который вспыхивает по проволочным шнурам, ныне соединяющим четыре части света.

Гальвани — профессор анатомии в Болонском университете, и с железного балкона его дома свисает небольшой препарат животного, что не является необычным зрелищем в Южной Европе, где это считается деликатесом на столе. Это задние лапки лягушки, с которых была снята кожа и обнажен большой нерв спины. Шестью годами ранее его внимание было привлечено к тому факту, что мышцы лягушки сокращались под непрямым воздействием электрической машины при условиях, которые ему было очень трудно истолковать. Он связал это явление с собственной теорией: что электричество — то есть обычное электричество трения, единственный известный тогда вид электрического действия — было средой всякого нервного действия; и это привело его к длительному исследованию предмета, в ходе которого он варьировал первоначальный эксперимент тысячами способов, и теперь он подвесил лапки лягушки к железному балкону, чтобы обнаружить, окажет ли атмосферное электричество какое-либо влияние на мышцы животного.

Гальвани провел долгий день в бесплодном наблюдении, когда, держа в руке латунную проволоку, соединенную с мышцами лягушки, он потирал ее конец, по-видимому, безразлично, о железные перила, и вдруг — о чудо! — лапки лягушки содрогнулись.

Терпеливое ожидание было вознаграждено, ибо это наблюдение стало началом ряда открытий, которым вскоре предстояло произвести революцию в мире. Но Гальвани не суждено было далеко уйти по новому пути, который он таким образом открыл. Замеченный примечательный факт заключался в следующем: судороги лапок лягушки могли быть вызваны без вмешательства электричества, или, по крайней мере, того единственного вида электричества, который был тогда известен, и Гальвани вскоре обнаружил, что единственным условием, необходимым для получения результата, было соединение нерва лягушки с мышцей ноги каким-либо хорошим электрическим проводником.

Но хотя Гальвани с величайшим рвением следовал за этим наблюдением и проявлял замечательную проницательность на протяжении всего своего исследования, он был слишком сильно привязан к собственной теории, чтобы правильно истолковать наблюдаемые им факты. Он до конца жизни полагал, что весь эффект был вызван животным электричеством, текущим через проводник от нерва к мышце, и его эксперименты были интересны прежде всего ему самому и его современникам тем светом, который они, как предполагалось, проливали на таинственный принцип жизни. Мы теперь знаем, что животное электричество играло лишь малую роль в наблюдаемых им явлениях и что основные эффекты были обусловлены причиной, о которой он был совершенно не осведомлен.

Гальвани опубликовал свои наблюдения в 1791 году в монографии под названием «Действие электричества при мышечном движении». Эта публикация вызвала самое пристальное внимание, и в течение года вся Европа экспериментировала на лягушачьих лапках. Явления воспроизводились повсюду, но объяснение Гальвани этих явлений отнюдь не было столь универсально принято. Его теория была оспорена во многих кругах, и никем более успешно, чем Александром Вольтой, профессором физики в соседнем Павийском университете.

Вольта, признавая вместе с Гальвани, что мышечные сокращения были вызваны электричеством, объяснил происхождение электричества совершенно иным способом. Согласно Вольте, электричество возникало не в животном, а при контакте разнородных металлов или других материалов, используемых в эксперименте. Это расхождение во мнениях привело к одной из самых замечательных полемик в истории науки, и в течение шести лет, до самой своей смерти в 1798 году, Гальвани был занят защитой своей теории животного электричества от нападок своего выдающегося соотечественника.

Эта дискуссия вызвала живейший интерес по всей Европе. Каждый ученый принимал сторону одного или другого из этих выдающихся итальянских философов, и научный мир разделился на школу Гальвани и школу Вольты. Однако, по крайней мере в том, что касалось фундаментального эксперимента, оба были неправы. Электричество не исходило ни из тела лягушки, ни из контакта разнородных видов материи, а было результатом химического действия, которое оба одинаково упустили из виду.

Но, тем не менее, полемика привела к важнейшим результатам: ибо Вольта, пытаясь поддержать свою ложную теорию экспериментальными доказательствами, был приведен к открытию вольтова столба, или, как мы теперь называем его, вольтовой батареи, инструмента, влияние которого на цивилизацию можно сравнить только с печатным станком и паровым двигателем. Однако, хотя все действие батареи находилось в прямом противоречии с его любимой теорией, Вольта до последнего упорно защищал ошибочное учение, которое он принял в своей полемике с Гальвани тридцатью годами ранее, и он умер в 1827 году, не осознав, какое великое благо он помог даровать человечеству; так верно то, что Провидение осуществляет свои светлые замыслы даже через слепоту и ошибки человека.

Но есть еще один урок, который можно извлечь из этой истории, и его нельзя слишком часто повторять в наш самодовольный век, который так гордо хвастается своей практической мудростью. В этом городе Болонье, несомненно, было много практичных людей, которые улыбались своему мудрому профессору, потратившему десять долгих лет на изучение, казалось бы, без всякой цели, подергиваний задних лапок лягушек, и среди придворных Европы было немало насмешек за счет ученых философов, которые «тратили» так много времени на обсуждение причин столь тривиальных явлений. Но как обстоят дела сейчас?

Прошло менее века со дня смерти Гальвани, и в небольшой хижине на берегах залива Валентия можно увидеть одного из самых искусных представителей нового класса практических людей, представляющих профессию, которая обязана своим происхождением Гальвани и Вольте. Электрик наблюдает за пятнышком света на шкале прибора, который называется гальванометром. С тех пор как отцы уснули, область знаний, в которую они впервые вошли, расширялась все шире и шире перед неутомимыми исследователями, которые пришли им на смену. Эрстед и Зеебек, Араго и Ампер, Фарадей и наш собственный Генри совершили удивительные открытия в этой области; а другие великие люди, такие как Штейнхейль, Уитстон, Морзе и Томсон, изобрели остроумные инструменты и приспособления, с помощью которых эти открытия могли быть использованы для получения великих практических результатов.

Световое пятно, за которым наблюдает электрик, отражается от одного из последних этих изобретений — зеркального гальванометра Томсона. Он и его помощники по очереди наблюдали за одним и тем же пятном в течение нескольких дней, с тех пор как «Грейт Истерн» вышел из залива, разматывая кабель из изолированной проволоки. Эти электрики не испытывали беспокойства по поводу результата, ибо ежедневные сигналы обменивались между кораблем и берегом, по мере того как сотни и сотни миль этого электрического проводника укладывались на дно широкого океана. Побережье Ньюфаундленда уже было достигнуто, и они только ждали приземления кабеля на теперь уже далеком конце.

Наконец свет дрожит, и пятно начинает двигаться. Оно отвечает на условные сигналы. И вскоре оператор выстукивает радостное сообщение. Океан был охвачен электрическим нервом, и Новый Свет отвечает на приветствия Старого.

Вот что-то практическое, что все могут оценить и все готовы почтить. Мы чтим мужество, которое задумало, мастерство, которое исполнило, и, прежде всего, успех, который увенчал предприятие. Но не забываем ли мы того профессора из Болоньи с его лягушачьими лапками, который посеял семя, из которого все это выросло? Он трудился без надежды на временную награду, движимый чистой любовью к истине, и зерно, которое он посадил, принесло этот обильный урожай. Не забываем ли мы также ту череду столь же благородных людей, Вольту, Эрстеда и Фарадея, со многими другими не менее преданными исследователями электрической науки, без чьих бескорыстных трудов великий результат никогда не мог бы быть достигнут? Такие люди, конечно, не нуждаются в признании с нашей стороны, и я задаю этот вопрос не ради них, а ради нас. Интеллектуальное возвышение жизней, которые они вели, было их вполне достаточной наградой.

Однако для нас, граждан страны с почти неограниченными ресурсами, крайне важно признать, каковы реальные источники истинного национального величия и длительного влияния. В наш век материальных интересов рука слишком готова сказать голове: «Ты мне не нужна»; и среди эфемерных аплодисментов, которые следуют за реализацией какого-либо триумфа над материей, мы склонны обманываться и не замечать, откуда пришла сила. Мы связываем великое изобретение с каким-то деловым человеком, который преодолел последнее материальное препятствие и который, хотя и достоин всяческой похвалы, вероятно, добавил очень мало к общему богатству знаний, следствием которых было изобретение; и, не видя предпосылок, мы склонны недооценивать ту роль, которую мог внести в результат студент или научный исследователь.

Бессмысленно, например, говорить об электрическом телеграфе как об изобретении какого-то одного человека. Это был рост времени, и многие из людей, которые внесли свой вклад в завоевание этой великой победы разума над пространством, «строили гораздо лучше, чем они знали». Как я рассматриваю этот предмет, это изобретение — такой же дар Провидения, как если бы детали были сверхъестественно открыты. Но, каковы бы ни были наши умозрительные взгляды, для благополучия нашего общества крайне важно, чтобы мы осознали тот факт, что чисто теоретическое научное исследование, проводимое ради истины, является существенной предпосылкой для таких изобретений. Знание — условие изобретения. Старое латинское слово invenio означает «встречать», а также «находить», и эти великие дары Бога «встречаются» на пути цивилизации; но толпа мира проходит мимо них незамеченной, ибо только те могут распознать сокровище, чьи умы были наполнены знаниями, которые ученый открыл и сделал известными.

Если, следовательно, как никто не станет отрицать, наука и образованность — это силы, с помощью которых совершаются улучшения в полезных искусствах, я мог бы взывать к вашему эгоизму, чтобы поддерживать и лелеять их. Но я презирал бы себя за обращение к такому мотиву, а вас — за то, что вы его требуете. Высшая важность науки и образованности для нации ни в малейшей степени не зависит от того обстоятельства, что могут последовать важные практические результаты. Когда, как в случае с лягушками Гальвани, они приходят в порядке Провидения, давайте поблагодарим Бога за них как за дар, который мы не имели права ни ожидать, ни требовать. Науку, если ее изучать успешно, нужно изучать ради чистой любви к истине; и если мы служим ей исключительно ради корыстных целей, ее истины, единственное золото, которое она предлагает, превратятся в шлак в наших руках, и мы деградируем в той же мере, в какой обесчестим ее.

Гальвани, Вольта и Эрстед, которые открыли истины, частным применением которых является электрический телеграф, — применение, которое обязательно должно было быть сделано, как только пришло время, — не менее достойны чести оттого, что умерли до того, как наступила полнота этого времени. Мы чтим их за истины, которые они открыли, и блеск их освященных жизней не мог быть ни усилен, ни умален последующими событиями; и именно потому, что я убежден, что такие жизни — соль земли, спасители общества, я хотел бы побудить вас лелеять и поддерживать их; и, чтобы я мог подкрепить этот вывод, позвольте мне привлечь ваше внимание к другому историческому инциденту, который представляет поразительный параллелизм с последним.

Я должен вернуть вас в период, который мы, нация, рожденная только вчера, считаем далеким, но который был одной из самых примечательных эпох современной истории — эпохой Лютера и Реформации. Я должен попросить вас сопровождать меня в небольшой городок Алленштайн, недалеко от Фрауенбурга в Восточной Пруссии, где 23 мая 1543 года умирал один из великих благодетелей человечества.

Этот человек, старый в семьдесят лет, «согбенный и изборожденный трудом, но в чьих глазах все еще светился огонь гения», был тогда известен как один из самых образованных людей своего времени. Доктор медицины, а также теологии, каноник Фрауенбурга, почетный профессор Болоньи и Рима, посвящая свой досуг учебе, он прожил жизнь активного благодеяния, заботясь о телесных, а также духовных нуждах невежественных людей, среди которых выпала его доля. Он был также великим механическим гением и с помощью различных трудосберегающих машин собственного изобретения внес большой вклад в благосостояние окружающей местности.

Но суеверные крестьяне, хотя до сих пор они почитали великого человека как своего лучшего друга и благодетеля, были недавно подстрекаемы его врагами и соперниками в церкви проклинать его как еретика и колдуна. Несколько дней назад он был невольным свидетелем одного из тех уличных зрелищ, столь обычных в то время, в которых его научные мнения были искажены, его благотворительность высмеяна, а его преданная жизнь сделана объектом клеветы и порицания. Эта неблагодарность его паствы разбила его сердце, и он не мог оправиться от удара.

Поводом для этого всплеска фанатизма стала приближающаяся публикация труда, в котором он осмелился поставить под сомнение принятые мнения теологов и схоластов в отношении космогонии. Он, видите ли, отрицал, что видимый небосвод — это твердая лазурная оболочка, к которой прикреплены солнце и планеты и через чьи открытые двери нисходит дождь. Он доказал, что солнце является центром системы, вокруг которого вращаются земля и планеты, и своим ясным научным видением он смог получить проблески, по крайней мере, грандиозных концепций современной астрономии: ибо этим человеком был Николай Коперник, а ожидаемой книгой был его великий труд — «De Orbium Cœlestium Revolutionibus» («О вращении небесных сфер»), которому суждено было сформировать широкую основу астрономической науки.

Труд печатался в Нюрнберге, и последние корректурные оттиски были возвращены; но пришли сообщения, что подобный всплеск фанатизма свирепствует в том месте, что толпа сожгла рукопись на городской площади и пригрозила сломать печатный станок, если печать продолжится. Но, слава Богу! старик не должен был умереть до того, как пришел час триумфа. Пока он был еще в сознании, лошадь, покрытая пеной, прискакала к дверям его скромного жилища, и вооруженный гонец вошел в комнату, который, задыхаясь от спешки, вложил в руки умирающего томик, еще влажный от печати. У него хватило сил лишь ответить улыбкой узнавания и пробормотать последние слова:

"Nunc dimittis servum tuum, Domine."

Великое завершение благородной жизни! Семя было посеяно — чего еще мы могли бы желать?

Снова проходят столетия — не одно, а три — пока семя вырастает в великое дерево, которое осеняет нации. Великие умы никогда не переставали лелеять и подрезать его, такие как Тихо Браге и Кеплер, Галилей и Ньютон, Лаплас и Лагранж; и хотя временами некоторые, задерживаясь в глубокой тени листвы, могли потерять из виду вершину, благородное дерево всегда указывало вверх, чтобы направлять стремление и поощрять надежду.

Вечером 24 сентября 1846 года в Берлинской обсерватории обученный астрономический наблюдатель тщательно измерял положение слабой звезды в созвездии Козерога. Только накануне он получил от Леверье письмо, объявляющее результат того замечательного исследования, которое сделало имя этого выдающегося французского астронома столь заслуженно знаменитым. Благодаря исследованиям великих людей, сменивших Коперника, его система была настолько усовершенствована, что позволила астрономам с безошибочной точностью предсказывать пути планет по небесам. Но был один нерешенный случай. Планета Уран, тогда считавшаяся внешней планетой солнечной системы, отклонялась от пути, который предписывала ей теория; и хотя отклонения были лишь небольшими, все же любое расхождение между теорией и наблюдением в такой точной науке, как астрономия, не могло быть оставлено без внимания.

Задолго до этого была выдвинута гипотеза, что отклонения вызваны силой притяжения невидимой и еще более далекой планеты; но, поскольку такая планета не была обнаружена, гипотеза до сих пор оставалась совершенно бесплодной. Гипотеза, однако, была разумной и предоставляла единственное мыслимое объяснение фактов; и, более того, если она верна, принятая система астрономии должна быть способна определить положение и величину возмущающего тела, при условии, что заданы величина и направление смещений.

Эта возможность была в целом оценена астрономами, и очень большая продолжительность и трудность математических вычислений, которые влекло за собой исследование, были, вероятно, причиной того, что никто до сих пор не предпринимал его. Леверье, однако, обладал и мужеством, и юношеской силой, необходимыми для этой работы. И теперь великая работа была сделана; и 18 сентября Леверье отправил в Берлинскую обсерваторию свое сообщение, объявляющее окончательный результат, а именно: планета будет найдена примерно в 5° к востоку от звезды Дельта Козерога.

Письмо, содержащее это объявление, было получено Галле в Берлине 23-го числа, и именно Галле мы оставили измеряющим положение той слабой звезды вечером 24-го. Так случилось, что карта этой части небес была недавно подготовлена Берлинской обсерваторией и находилась накануне публикации; и в самый вечер получения письма Галле обнаружил недалеко от положения, указанного Леверье, слабую звезду, которая не была отмечена на этой карте. Объект отличался по внешнему виду от окружающих звезд, но все же было вполне возможно, что это может быть неподвижная звезда, которая ускользнула от предыдущего наблюдения.

Но если это неподвижная звезда, ее положение в созвездии не изменилось бы, в то время как если это планета, одна ночь показала бы заметное изменение места. Следовательно, вы можете представить себе интерес, с которым Галле заново измерял ее положение вечером 24-го.

Звезда сдвинулась, и в направлении, которое указывала теория; и на этот раз, по крайней мере, мир огласился аплодисментами в честь блестящего научного завоевания, от которого нельзя было заработать ни цента. И все же, было ли это завоевание менее важным для мира? Что оно обеспечило? Оно подтвердило теорию астрономии, которую построили Коперник и его преемники, и оно забило последний гвоздь в доказательство того, что те грандиозные концепции современной астрономии, ставшие теперь привычными мыслями, являются реальностями, а не мечтами. Конечно, ни одно военное завоевание не может сравниться с этим.

Не улыбайтесь энтузиазму, который так высоко оценивает чисто интеллектуальное достижение? Выйдите со мной под небеса в какую-нибудь звездную ночь и, глядя в глубины космоса, вспомните истины, которые вы узнали относительно этой необъятности, и дайте волю воображению, когда оно простирается в бесконечности времени, пространства и силы, унося ум, скачок за скачком, через безграничный простор, пока даже воображение отказывается следовать и буквально трепещет перед могучей формой Бесконечного, которая встает, чтобы противостоять ему! Вспомните теперь, что ваши предки всего несколько столетий назад видели там лишь твердый купол, окаймляющий землю и небеса, и что вы способны смотреть на это грандиозное зрелище только потому, что жили великие умы, которые открыли ваши интеллектуальные глаза; и тогда ответьте мне, не стоит ли этот результат всего труда, всех жертв, всех сокровищ, которых он стоил?

Каждый образованный человек, который не продал свое первородство за чечевичную похлебку, живет более грандиозной и благородной жизнью, потому что великие астрономы мыслили и учили, и это возвышение человеческой жизни — величайшее достижение, которым может похвастаться человек. Перед ним все материальные завоевания кажутся малоценными, и блеск всей военной или гражданской славы тускнеет. Лелейте эту интеллектуальную жизнь; поощряйте ее; поддерживайте ее; делайте то, что можете, своим собственным духом и влиянием, и, если вы благословлены богатством, делитесь своим изобилием, чтобы поддерживать и поощрять тех, кто гением, талантом и преданностью расширит интеллектуальное царство. Будьте уверены, что вы таким образом поможете даровать неоценимое благо вашей расе и вашей стране; и влияние во благо будет ощущаться не только интеллектуальной жизнью нации. Ту коррупцию, которая сейчас гноится в сердце нашего политического организма и угрожает его разрушением, невозможно победить и искоренить более эффективно, чем постоянно держа перед нацией благородные и высокие идеалы; ибо там, где высшая жизнь лелеется и почитается, корыстные и чувственные мотивы действия, которые одновременно приглашают и защищают коррупцию, теряют большую часть своей силы и власти.

Но вы можете сказать мне, что существует жизнь более высокая, чем интеллектуальная, и что я приписал науке и образованию влияния, которые исходят лишь из источника, о котором я забыл или оставил без внимания. Друзья мои, вся истина едина и неделима, и поэтому в этой речи я не проводил различия между истинами науки и истинами религии. Великое старое слово «знание», как я его использовал, включает в себя и то, и другое, и в той же мере, в какой вы чтите религию, вы должны чтить и истинную науку. Всякая истина — это истина Божья, и, молясь о пришествии Его Царства, вы, безусловно, не ожидаете, что Природа будет отделена от Благодати. Если истины религии требуют особого откровения, следует ожидать, что они будут превосходить человеческий разум. Сами эти условия подразумевают конфликт, но конфликт исходит не от знания, а от невежества и самомнения людей; и единственное подобающее отношение для благочестивого ученого — «трудиться и ждать». И какое более чудесное подтверждение существенного единства двух фаз истины мы могли бы получить, чем то, что заключается в факте, что характеристика науки, которую я пытался проиллюстрировать в этой речи, является великой выдающейся чертой христианства? Христианство было явлено в жизни и всегда пребывает жизнью в душе человека, чтобы очищать, облагораживать и искупать человечество.

"And so the Word had breath, and wrought,
With human hands, the creed of creeds,
In loveliness of perfect deeds,
More strong than all poetic thought—

"Which he may read that binds the sheaf,
Or builds the house, or digs the grave,
And those wild eyes that watch the wave,
In roarings round the coral reef."

III.

ЭЛЕМЕНТАРНОЕ ПРЕПОДАВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК.

Речь перед школьными учителями Бостона, произнесенная 4 февраля 1878 года.

Я испытывал большое нежелание принимать приглашение вашего превосходного суперинтенданта выступить перед вами по этому случаю; ибо, хотя я мог претендовать на необычайно долгий опыт представления основ естественных наук студентам колледжа, я полностью осознавал, что мало знаю об условиях, в которых такие предметы должны изучаться, если вообще должны, в начальных школах, и поэтому рисковал предстать в роли, которой мне следовало бы самым тщательным образом избегать, — роли болтуна, рассуждающего о невыполнимых теориях образования. Очень легко критиковать чужой труд, и такая критика, какой бы правдоподобной она ни казалась, является грубейшей несправедливостью, когда, как это часто бывает, она упускает из виду необходимые условия и ограничения, в которых должна выполняться работа. Однако, хотя я остро ощущал свою неспособность справиться со многими практическими проблемами, которые вам приходится решать, я, обдумав все, пришел к выводу, что в данных обстоятельствах мой долг — изложить как можно яснее и убедительнее те вполне определенные мнения, которые я сформировал по обсуждаемому вами предмету, зная, что вы придадите этим мнениям лишь тот вес, который позволит ваше зрелое суждение. Излагая результаты своего опыта, я не могу избежать определенного личного элемента, который был бы совершенно непростителен, если бы не тот факт, что эти факты, как я думаю, вы признаете, составляют основу моих аргументов.

Я бостонский мальчик, родившийся в этом самом районе и подготовленный к колледжу в «Латинской школе». Так случилось, что, пока я весьма безуспешно пытался заучить наизусть в старом школьном здании на Скул-стрит латинскую грамматику Эндрюса и Стоддарда, из которой я не понимал ни слова, в «Одеоне» на Конгресс-стрит открылись лекции «Института Лоуэлла». На этих лекциях я впервые вкусил настоящего знания, и этот вкус пробудил аппетит, который до сих пор не был удовлетворен. Будучи мальчиком, я жадно искал то небольшое количество научно-популярной литературы, которое предлагала английская литература того времени; и сейчас я могу отчетливо вспомнить почти каждую страницу «Бесед о химии» миссис Марсет, которая была первой книгой по моей науке, которую я когда-либо читал. Что еще важнее, мальчишеская настойчивость, поощряемая снисходительностью доброго отца, нашла средства повторить в небольшом масштабе большинство экспериментов, впервые увиденных на лекции в Институте Лоуэлла; и так вышло, что до поступления в колледж я приобрел реальное, применимое знание фактов химии; хотя с большим трудом и сильной усталостью я получил лишь формальное знание тех предметов, которые тогда считались единственной необходимой подготовкой к курсу колледжа. В колледже мое внимание было почти исключительно посвящено другим предметам — ибо в мое время в Кембридже химия была одним из утраченных искусств. Но когда через год после окончания колледжа меня совершенно неожиданно попросили прочитать мой первый курс лекций, единственной лабораторией, в которой я работал, был сарай в доме моего отца на Уинтроп-Плейс, а единственным аппаратом в моем распоряжении было то, что содержала эта мальчишеская лаборатория. С этими простыми инструментами, или, скорее, я должен сказать, именно потому, что они были такими простыми, я достиг той меры успеха, которая определила мою дальнейшую карьеру.

Я чувствую, что постоянно должен извиняться перед вами за эти личные подробности, и я не был бы виновен в них, если бы не верил, что они устанавливают два пункта более убедительно, чем я мог бы доказать их любым другим способом. Во-первых, что для ребенка до пятнадцати лет вполне возможно приобрести реальное и живое знание фундаментальных фактов природы, на которых основаны естественные науки. Во-вторых, что это знание может быть эффективно получено с помощью простейших инструментов. Позвольте мне добавить, что это не вопрос природных дарований или особых способностей, ибо каждый, кто учился из любви к знанию, имел тот же опыт; и я не верю, что если бы мой первый вкус настоящего знания был связан с историей, нет, я даже скажу, с филологией, а не с химией, это обстоятельство существенно повлияло бы на мой успех в жизни, как бы ни отличалось направление, в которое оно могло бы направить мое обучение. Мои ранние вкусы были совершенно несовместимы со всем моим окружением и всем моим наследством и были просто определены случайностью, которая впервые удовлетворила ту естественную жажду знаний, которую каждый ребенок испытывает в той или иной степени — желание, которое так грубо подавляется в наших обычных методах обучения.

Мой горький опыт ученика Бостонской латинской школы и мой последующий более удачный тридцатилетний опыт преподавателя Гарвардского колледжа глубоко убедили меня в том, что единственный способ пробудить и поддержать любовь к знаниям у детей — это развивать их способности к восприятию. Представлять основы знаний незрелым умам в абстрактной форме, будь то грамматика или естественные науки, по моему суждению, является не только преступной глупостью, но и прямым злом. И если тем, кто привык к давно установившейся рутине нашей государственной школы, мои мнения могут показаться революционными и крайними, я, тем не менее, уверен, что они получили бы всеобщее одобрение людей, которых все признали бы передовыми научными педагогами мира. Я хорошо помню, что когда много лет назад покойный профессор Агассис заявил в моем присутствии, что он не допустит использования учебников в своем музее, я счел его план чисто предметного обучения в высшей степени химерическим, и все же опыт не только убедил меня в мудрости его суждения относительно преподавания естественной истории, но и привел меня к аналогичному выводу относительно элементарного преподавания как натурфилософии, так и химии.

Позвольте мне выразить мое твердое убеждение в том, что не только бесполезно, но и вредно для образования молодых умов представлять им с самого начала любой раздел естественных наук как совокупность определений, принципов, законов или теорий; и что в начальных школах следует преподавать только те факты, которые могут быть проверены опытом ученика или с помощью таких простых экспериментов, которые ученики могут попробовать сами. Обычный метод заучивания наизусть слов учебника и повторения их под диктовку учителя может служить хорошим упражнением для памяти, но абсурдно рассматривать такую задачу как урок естествознания, и этот вид занятий можно было бы провести с гораздо большей пользой за букварем.

Существует один раздел естественных наук, который с незапамятных времен преподается в наших школах таким абсурдным способом. Я имею в виду, конечно, изучение географии, и я оставляю вам судить, стоит ли результат сотой доли того труда и изнурения, которые были потрачены на его получение. Давайте предположим, что ваш ребенок может назвать вам все реки, заливы и мысы от Гренландии до Патагонии, насколько больше этот ребенок знает о структуре и социальных отношениях этого земного шара, на котором выпала его доля, чем он знал до того, как была предпринята эта бессмысленная попытка, попытка, к тому же, на которую способна была бы только детская память? И когда вы обращаетесь к собственному опыту, каков итог всего времени и труда, потраченных на географию? Не является ли это исключительно той частью ваших знаний, которая, вопреки системе, была прямым предметным обучением — образами, которые вы незаметно приобрели из карт и картинок в школьных учебниках?

Но существует совсем другой способ преподавания географии, с помощью которого изучение может стать удовольствием, а не задачей. Учитель начинает не с абстрактных определений рек, заливов и океанов, которые не несут никакого определенного смысла для ребенка, а с реки Чарльз, Бостонской гавани и Атлантического океана, которые для него являются реальными вещами, какими бы несовершенными ни были его представления об их масштабах. Ребенку сначала показывают не карту земного шара, которую он никак не может понять, а карту очень ограниченного региона вокруг его собственного дома. Его учат находить направления на север и юг, восток и запад. Его поощряют совершать экскурсии, чтобы проверить карту или добавить к ней детали, и такие экскурсии могут иметь для него весь азарт путешествий с целью открытия; и когда таким образом основы географической науки будут освоены, не в технических терминах, а по существу, тогда учитель может начать расширять горизонт знаний ученика, разумно опуская детали по мере увеличения расстояния, пока, наконец, общий обзор не охватит весь земной шар. Конечно, такое обучение может проводиться только устно с помощью надлежащего аппарата, такого как настенные карты, глобусы и фотографии. Оно должно принимать вопросительную форму, и вопросы должны быть направлены на то, чтобы выявить уже приобретенные ребенком знания и побудить его наблюдать факты, которые до сих пор ускользали от его внимания. То, что ребенок читает в книге или даже то, что вы ему рассказываете, никогда не выучено и наполовину, если не пробужден его интерес. Но то, что ребенок наблюдает сам, он никогда не забывает, и когда вы таким образом пробудили его интерес, вы можете связать большое количество фактов с одним наблюдением, и все они кристаллизуются в его памяти вокруг этого ядра.

Это не просто теория, не непроверенный метод, который я отстаиваю. Напротив, я описываю точный метод, который уже много лет используется в Германии, где наука об образовании понимается гораздо лучше, чем у нас, и где экономия времени и труда при обучении изучается наиболее тщательно. Если бы наши школьные комитеты могли посетить и понять хотя бы одно упражнение по географии, подобные тем, что ежедневно проводятся в начальных школах Пруссии, я уверен, что по крайней мере одна форма детских мучений вскоре исчезла бы из начальных школ этой страны. Действительно, я уже вижу свидетельства растущего общественного мнения по этому вопросу, эффект, который я прослеживаю в немалой степени благодаря влиянию Департамента образования на Выставке в Филадельфии в 1876 году.

То, что верно для географии, с еще большей силой применимо к таким предметам, как физика и химия, поскольку абстрактные концепции, которые включают эти науки, более сложны, а язык, с помощью которого эти концепции выражаются или определяются, гораздо менее ясен, чем в случае с более старой и более описательной отраслью знаний. Следовательно, как науки, собственно говоря, то есть как философские системы, они не имеют никакого места в начальном образовании. Но в основе этих систем лежит огромное множество явлений, которые ребенка можно научить наблюдать и воспринимать так же легко, как факты географии. Возьмите тот предмет — механику, — который наши обычные школьные учебники очень философски, но крайне непрактично помещают в начало того, что они называют «натурфилософией». Сколько фундаментальных фактов этого сложного предмета можно сделать понятными для ребенка? Выберите, например, «Первый закон движения» Ньютона. Предположим, вы заставите мальчика зазубрить обычное правило: «Всякое тело продолжает находиться в состоянии покоя или равномерного движения по прямой линии, пока на него не подействует какая-либо внешняя сила», — много ли он будет знать об этом? Предположим, вы заставите его решить кучу задач, включающих расстояния, скорости и время, будет ли он знать об этом больше? Но спросите его: «Можешь ли ты бросить мяч так же хорошо, как твой товарищ по играм?» — и он сразу ответит: «Нет; Джон сильнее меня». А затем, если вы снова спросите: «Можешь ли ты поймать мяч Джона?» — он, вероятно, ответит: «Конечно, нет! Чтобы поймать его мячи, нужен мальчик такой же сильный, как Джон». И таким образом, с помощью нескольких хорошо направленных вопросов вы приведете этого мальчика к усвоению урока, который он никогда не забудет и который он будет вспоминать каждый раз, когда будет играть в бейсбол; а именно, что быстрые мячи Джона нельзя привести в движение без затраты определенного количества мышечных усилий и нельзя остановить без приложения равного количества того, что через некоторое время вы сможете заставить его назвать силой. От мяча вы естественным образом перейдете к железнодорожному поезду или пароходу, и я не удивлюсь, если с небольшим терпением вы сможете заставить даже мальчика понять, что движение не может поддерживаться против сопротивления, другими словами, что работа не может быть выполнена без постоянной затраты мышечных усилий или какого-либо другого источника энергии; и моя заветная надежда состоит в том, что к тому времени, когда эти мальчики станут мужчинами, наше интеллигентное сообщество Новой Англии станет настолько образованным в элементарных принципах механики, что никакие самодвижущиеся двигатели или другие механические снадобья, претендующие на то, что они отменили первородное проклятие — если этот закон был проклятием, который заставляет человека зарабатывать хлеб в поте лица своего, — не получат одобрения наших уважаемых журналов; и тогда — если они ранее не усвоили этот урок на горьком опыте — мы сможем надеяться убедить наш народ в параллельном и столь же элементарном принципе политической экономии, что ценность нельзя законодательно вложить в лохмотья.

Но, друзья мои, наш предмет не дает повода для шуток и представляет аспекты, слишком серьезные, чтобы относиться к ним легкомысленно или в шутку. Как жители не слишком плодородной земли и, следовательно, члены сообщества, которое должно преуспевать, если вообще должно, исключительно благодаря своей предприимчивости и интеллекту, мы имеем долг перед нашими детьми, которого мы не можем избежать, если бы даже захотели, и за который мы будем нести ответственность перед нашим потомством. Эти дети входят в жизнь, окруженные не только всеми чудесами и красотами природы, но и гигантскими условиями, которые, будь они на их пути благословением или проклятием, неизбежно нанесут удар, если их велениям не подчиняться. Поскольку наука смогла определить эти гигантские формы, наш долг, как и наша привилегия, — указать на них тем, кого мы обязаны защищать и направлять; и во многих случаях в нашей власти превратить проклятие в благословение и трансформировать разрушительного демона в ангела-хранителя. После того владения языком, которое настоятельно требуют потребности цивилизованной жизни, нет такого приобретения, которое мы могли бы дать нашим детям, которое оказало бы столь важное влияние на их материальное благополучие, как знание законов природы, под которыми они должны жить и которым они должны соответствовать; и во всем универсальном владычестве которых единственный вопрос заключается в том, будут ли люди пресмыкаться как невежественные рабы или будут править как разумные слуги. Да; править, подчиняясь. «Ich Dien»; ибо только под этим девизом, который пятьсот лет назад великий Черный принц так победоносно пронес через поля Креси и Пуатье, человек может когда-либо править в царстве Природы.

Поэтому я считаю высшим долгом и самым просвещенным личным интересом такого сообщества, как это, обеспечить наилучшие средства для обучения своих детей основам естественных наук; и поэтому я был очень обеспокоен тем, чтобы сделать все, что в моих силах, для поддержки просвещенных усилий вашего выдающегося суперинтенданта в этом направлении. Вы должны помнить, однако, что лучшие инструменты сами по себе бесполезны и не могут обеспечить никаких ценных результатов, если их не использовать разумно. Действительно, существует опасность в слишком большом количестве инструментов, и я испытываю большой ужас перед тем набором латунных изделий, который обычно ошибочно называют «философским» аппаратом. Большая часть этого, на мой взгляд, является лишь помехой для учителя, потому что это сразу же воздвигает барьер между учеником и простыми фактами природы, и ребенок неизбежно связывает проиллюстрированное явление с каким-то фокусничеством и смотрит на ваши эксперименты примерно так же, как он смотрел бы на выступление Гудена или синьора Блица. Секрет успеха в преподавании естественных наук заключается в использовании самых простых и наиболее знакомых средств для иллюстрации вашей мысли.

Будучи совсем молодым человеком, я удостоился представления Майклу Фарадею и имел привилегию посетить часть курса лекций, которые этот благородный человек имел обыкновение читать каждое Рождество юной аудитории в Королевском институте в Лондоне. Будучи мальчиком, я познакомился с лекциями по химии в Институте Лоуэлла, где они не страдали от отсутствия пышности или демонстрации аппаратуры, и я стал связывать эти элементы с условиями успеха в лекциях такого рода. Каково же было мое удивление, когда я обнаружил, что Фарадей, признанный лидер мира в своей науке, имевший в своем распоряжении все средства иллюстрации, использовал самый простой язык и самые простые инструменты. Когда в своем юношеском восхищении результатом я выразил после одной из лекций свое удивление простотой используемых средств, великий мастер ответил: «В этом весь секрет того, как заинтересовать этих молодых людей. Я всегда использую самые простые средства, но я никогда не оставляю пункт не проиллюстрированным. Если я упоминаю силу гравитации, я беру камень и позволяю ему упасть». Спустя столько времени я не могу быть уверен, что цитирую его точные слова, но урок и иллюстрацию я не мог забыть; и этим уроком, больше чем чем-либо другим, я обязан любому успеху, который я имел как преподаватель естественных наук.

Повторяю, поэтому, что не только бесполезно, но и вредно в образовании молодых умов представлять любой раздел естественных наук как совокупность определений, принципов, законов или теорий; и что в начальных школах следует преподавать только такие факты, которые могут быть проверены либо опытом учеников, либо простейшими экспериментами, которые ученики могут повторить сами; и теперь, после этого обсуждения, я добавляю, что учитель должен полагаться на свою собственную изобретательность в своих экспериментах и на свое общение с учениками в своем обучении.

Но вы скажете мне, что все это влечет за собой серьезные трудности и условия, несовместимые с нашей обычной школьной жизнью. Я свободно признаю трудности, но я не менее уверен, что если науку нельзя преподавать на принципах, которые я пытался проиллюстрировать, то лучше ее не преподавать вовсе. Я очень хорошо знаю, что правильное преподавание естественных наук полностью несовместимо с нашими обычными школьными методами. Но это лишь доказывает мне, что эти методы следует изменить, и я убежден, что необходимые изменения принесут пользу как литературным и классическим, так и научным курсам обучения. Ибо разве одни и те же общие принципы не применимы к приобретению знаний по всем предметам? И когда способности ребенка к восприятию будут должным образом стимулированы, а его интеллект полностью пробужден, он найдет интерес к грамматике, литературе или истории, так же как и к науке.

Опровергая упрек в узости, к которому, несомненно, часто приводит наша система выбора в Кембридже, как часто я настаивал на самоочевидном положении, что пробудить любовь к учебе по любому предмету, неважно, насколько подчинено его значение или насколько ограничен его охват, — значит сделать первый шаг к тому, чтобы сделать из вашего человека ученого; в то время как не суметь вызвать его интерес к какому-либо предмету — значит упустить всю цель образования, — и то, что верно для человека, еще более верно для ребенка. Классическая культура, с одной стороны, и научная культура, с другой, — отличные вещи, но если вашего мальчика нельзя заставить проявить интерес ни к классике, ни к науке, как ясно, что такие сокровища не для него, и при отсутствии одного условия, которое может придать ценность любому изучению, как праздны и непоследовательны кажутся все вопросы относительно относительных достоинств этих исследований! С другой стороны, любовь к учебе, однажды обретенная, делает все исследования одинаково хорошими.

И как с учеником, так и с учителем. Никакое обучение не имеет никакой реальной ценности, если оно не исходит непосредственно от интеллекта и сердца учителя и, таким образом, не обращается к интеллекту и сердцу ученика. Это, конечно, подразумевает большее приобретение, и требуется гораздо больше энергии, чтобы учить на основе собственных знаний, чем учить по книге, но тогда, точно в той же пропорции к преодоленным трудностям, учитель возвышает свою профессию и облагораживает себя. Нет более благородного служения, чем жизнь истинного учителя; но простой надсмотрщик не имеет права на имя учителя и никогда не сможет достичь награды учителя.

IV.

РАДИОМЕТР:

НОВОЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ВСЕЛЕННОЙ.

Лекция, прочитанная в театре Сандерса Гарвардского университета 6 марта 1878 года.

Никто, кто не знаком с историей естественных наук, не может оценить, насколько современны те великие концепции, которые добавляют так много возвышенности научным исследованиям; и из многих, кто в одну из наших звездных ночей смотрит в глубины космоса и испытывает трепет от мыслей об этой необъятности, которые наполняют разум, я полагаю, немногие осознают тот факт, что почти все знания, которые придают такое величие этому зрелищу, являются результатом сравнительно недавних научных исследований; и что самый элементарный студент может теперь получить представления о необъятности вселенной, о которых отцы астрономии никогда не мечтали. И как же грандиозны привычные астрономические факты, которые внушает вид звездного неба!

Эти яркие точки — все солнца, подобные тому, которое образует центр нашей системы и вокруг которого вращается наша земля; однако настолько невообразимо удаленные, что, хотя они движутся через пространство с невероятной скоростью, они существенно не изменили своего относительного положения с тех пор, как начались зарегистрированные наблюдения. По сравнению с их расстоянием расстояние до нашего собственного солнца — 92 000 000 миль — кажется ничем; однако насколько невообразимо даже это расстояние, когда мы пытаемся измерить его нашими земными стандартами! Ибо если бы, когда Коперник — великий отец современной астрономии — умер в 1543 году, как раз в конце протестантской Реформации, гонец отправился бы к солнцу и с тех пор путешествовал бы со скоростью железнодорожного поезда — тридцать миль в час, — он бы еще не достиг своего пункта назначения!

Очевидно, тогда, никакие стандарты, которые, подобно нашим обычным мерам, имеют простое или, по крайней мере, мыслимое отношение к размерам наших собственных тел, не могут помочь нам протянуть линию в такой вселенной. Мы должны искать какую-то величину, которая соизмерима с этими необъятностями пространства; и в удивительно быстром движении света астрономия предоставляет нам подходящий стандарт. По затмениям спутников Юпитера астрономы определили, что это таинственное истечение достигает нас от солнца за восемь с половиной минут и, следовательно, должно путешествовать через пространство с невероятной скоростью — осмелюсь ли я назвать ее? — 186 000 миль в секунду времени! Однако, как бы невообразимо быстро ни было это движение, способное опоясать землю почти восемь раз за одну секунду, самая ближайшая из неподвижных звезд, α Центавра, настолько удалена, что свет, которым ее увидят в южном небе сегодня вечером, рядом с тем великолепным созвездием, Южным Крестом, должен был начать свое путешествие три с половиной года назад. Но этот свет исходит лишь с порога звездной вселенной; и телескоп открывает нам звезды настолько далекие, что, если бы они были стерты из существования, когда началась история, вести об этом событии еще не могли бы достичь земли!

Сравните теперь с этими великими концепциями популярное убеждение всего несколько веков назад. Там, где мы смотрим в бесконечные глубины, наши пуританские предки видели только твердый купол, окаймляющий землю и небеса, и через чьи открытые двери сходил дождь. Они рассматривали солнце и луну просто как великие светила, помещенные на этом небосводе, чтобы управлять днем и ночью, и в их понимании звезды не служили никакой лучшей цели, чем блестки, которые мерцают на лазурном потолке многих современных церквей. Великий труд Коперника «De Orbium Cœlestium Revolutionibus», которому суждено было в конечном итоге ниспровергнуть грубую космографию, которую христианство унаследовало от иудаизма, был опубликован только в самом конце жизни автора в 1543 году, дата, упомянутая ранее. Телескоп, который требовался, чтобы полностью убедить мир в его предыдущей ошибке, был изобретен только более чем полвека спустя, и только в 1835 году Струве обнаружил параллакс α Лиры. Измерение этого параллакса, вместе с определением Бесселем параллакса 61 Лебедя и Хендерсоном параллакса α Центавра, примерно в то же время, дали нам наше первое точное знание расстояний до неподвижных звезд.

К мысли, которую я пытался выразить, я должен добавить еще одну, прежде чем смогу извлечь урок, который хочу преподать. Великие научные истины популяризируются очень медленно, и после того, как они были тщательно проработаны исследователями, часто проходят многие годы, прежде чем они становятся частью текущего знания человечества. Прошел целый век после смерти Коперника с его великим томом — еще влажным от нюрнбергской типографии — в руках, прежде чем теория Коперника была принята в целом даже учеными; и нетерпимый дух, с которым была встречена эта работа, и преследования, с которыми столкнулся Галилей более чем полвека спустя, были обусловлены исключительно тем обстоятельством, что новая теория имела тенденцию подорвать популярную веру в космографию Церкви. В наше время, с множеством популярных популяризаторов науки, распространение новой истины происходит быстрее; но даже сейчас всегда существует долгий интервал после любого великого открытия в абстрактной науке, прежде чем новая концепция переводится на язык обыденной жизни, так что она может быть воспринята массой даже образованных людей.

Я так подробно остановился на том, что должно быть знакомыми фактами в прошлой истории астрономии, потому что они иллюстрируют и помогут вам осознать нынешнее состояние гораздо более молодой отрасли естественных наук; ибо в переходный период, который я описал, сейчас существует концепция, которая открывает видение микрокосма под нами, столь же обширное и грандиозное, как то, которое теория Коперника открыла в макрокосме над нами.

Концепция, к которой я обращаюсь, будет сразу же подсказана каждому научному исследователю словом «молекула». Это слово является латинским уменьшительным, которое означает, прежде всего, малую массу материи; и, хотя до сих пор часто применялось в механике к бесконечно малым частицам тела, между которыми могли бы действовать силы притяжения или отталкивания, оно только недавно приобрело то точное значение, с которым мы теперь его используем.

Пытаясь обнаружить первоначальное использование слова «молекула», я был удивлен, обнаружив, что оно, по-видимому, было впервые введено в науку великим французским натуралистом Бюффоном, который использовал этот термин в очень своеобразном смысле. Бюффон, по-видимому, не был обеспокоен проблемой, которая так занимает наших современных натуралистов — как растительное и животное царства развились до их нынешнего состояния, — но он был сильно озадачен столь же трудной проблемой, которая, по-видимому, была упущена из виду в нынешней полемике и которая сегодня столь же неясна, как и во времена Бюффона, в конце прошлого века, а именно: почему виды так устойчивы в Природе; почему желудь всегда вырастает в дуб и почему каждое существо всегда производит себе подобных. И если вы поразмыслите над этим, я уверен, вы придете к выводу, что эта последняя проблема является гораздо более фундаментальной из двух и той, которая обязательно включает в себя первую. То, что из двух яиц, в которых ни один анатом не может обнаружить никакой структурной разницы, одно должно за несколько коротких лет развить интеллект, подобный ньютоновскому, в то время как другое вскоре заканчивается морской свинкой, безусловно, является большей загадкой, чем то, что в течение бесчисленных веков обезьяны путем незаметных градаций должны были вырасти в людей.

Чтобы объяснить замечательное постоянство видов, Бюффон выдвинул теорию, которая, будучи освобожденной от многого, что было причудливым, может быть выражена так: Атрибуты каждого вида, будь то растений или животных, заключены в их предельных частицах, или, чтобы использовать более философское, но менее знакомое слово, присущи этим частицам, которые Бюффон называет «органическими молекулами». Согласно Бюффону, дуб обязан всеми особенностями своей организации специальным дубовым молекулам, из которых он состоит; и так все различия в растительном или животном царстве, от низших до высших видов, зависят от фундаментальных особенностей, которыми были изначально наделены их соответствующие молекулы. Должно, конечно, быть столько видов молекул, сколько существует различных видов живых существ; но, хотя молекулы одного и того же вида считались точно одинаковыми и обладающими сильным сродством или притяжением друг к другу, молекулы разных видов предполагались внутренне различными и не имеющими таких сродств. Бюффон далее предположил, что эти молекулы органической природы более или менее широко распространены в атмосфере и в почве, и что желудь вырастал в дуб просто потому, что, состоя сам из дубовых молекул, он мог извлекать только дубовые молекулы из окружающей среды.

С нашими нынешними знаниями о химическом составе органических существ мы можем найти много фантастического и абсурдного в этой теории Бюффона; но следует помнить, что наука химия почти полностью является продуктом нынешнего века, в то время как Бюффон умер в 1788 году; и если мы посмотрим на теорию исключительно с точки зрения его знаний, мы найдем в ней многое, что было достойно этого великого человека. Действительно, в наше время основные черты теории Бюффона были перенесены из естественной истории в химию почти без изменений.

Согласно нашей современной химии, качества каждого вещества заключены или присущи его молекулам. Возьмите этот кусок сахара. Он обладает определенными качествами, с которыми каждый знаком. Являются ли эти качества атрибутами куска или его частей? Конечно, его частей; ибо, если мы разобьем кусок, мельчайшие частицы все равно будут иметь сладкий вкус и проявлять все характеристики сахара. Могли бы мы тогда продолжать это деление бесконечно, при условии только, что у нас были бы чувства или тесты, достаточно тонкие, чтобы распознать качества сахара в полученных частицах? На этот вопрос современная химия отвечает решительно: Нет! Вы бы вскоре достигли мельчайшей массы, которая может обладать качествами сахара. У вас не было бы трудностей с разбиванием этих масс, но вы получили бы тогда не меньшие частицы сахара, а частицы тех совершенно иных веществ, которые мы называем углеродом, кислородом и водородом — одним словом, частицы элементарных веществ, из которых состоит сахар. Эти предельные частицы сахара мы называем молекулами сахара, и таким образом мы приходим к нынешнему химическому определению молекулы: «Мельчайшие частицы вещества, в которых заключены его качества», что, как вы видите, является воспроизведением идеи Бюффона, хотя и примененной к материи, а не к организму.

Кусок сахара, таким образом, имеет свои специфические качества, потому что он является совокупностью молекул, которые обладают этими качествами, и кусок соли отличается от куска сахара просто потому, что молекулы соли отличаются от молекул сахара, и так с каждым другим веществом. В Природе существует столько же видов молекул, сколько различных веществ, но все молекулы одного и того же вещества абсолютно одинаковы во всех отношениях.

До сих пор, как вы видите, мы лишь возрождаем в другой ассоциации старые идеи Бюффона. Но именно в этот момент появляется новая концепция, которая придает гораздо большее величие нашей современной теории: ибо мы полагаем, что те мельчайшие частицы, в которых заключены качества вещества, являются определенными телами или системами тел, движущимися в пространстве, и что кусок сахара — это вселенная движущихся миров.

Если в ясную ночь вы направите телескоп на одно из многих звездных скоплений нашего северного неба, вам будет представлена глазу такая же хорошая диаграмма, какую мы можем в настоящее время нарисовать того, что, как мы предполагаем, было бы видно при определенных обстоятельствах в куске сахара, если бы мы могли заглянуть в молекулярную вселенную с той же легкостью, с какой телескоп проникает в глубины космоса.

Вы скажете мне, что абсурдности Бюффона были мудростью по сравнению с такими дикими спекуляциями, как эти? Критика — это просто то, что я ожидал, и я должен напомнить вам, что, как я намекнул в самом начале, эта концепция современной науки находится в переходном периоде, о котором я тогда говорил, и, хотя она очень знакома научным исследователям, она еще не была воспринята популярным умом. Я могу далее только добавить, что, как бы дико это ни казалось, эта идея является продуктом законного научного исследования, и выразить свое убеждение, что она вскоре станет такой же частью популярного убеждения, как и те великие концепции астрономии, о которых я упоминал.

Вы возразите, что мы можем видеть солнца в звездном скоплении, но не можем даже начать видеть молекулы? Я должен снова напомнить вам, что, по сути, вы видите только точки света в поле зрения телескопа и что ваше знание о том, что эти точки являются невообразимо удаленными солнцами, является выводом астрономической науки; и, далее, что наше знание — если я могу так назвать наше уверенное убеждение — о том, что кусок сахара является совокупностью движущихся молекул, является столь же законным выводом молекулярной механики, науки, которая, хотя и является гораздо более новой, является столь же позитивной областью исследования, как и астрономия. Более того, зрение — не единственный путь к знанию; и, хотя наши материальные ограничения запрещают нам ожидать, что микроскоп когда-либо сможет проникнуть в молекулярную вселенную, мы чувствуем уверенность, что смогли с помощью строго экспериментальных методов взвесить молекулярные массы и измерить молекулярные величины с такой же точностью, как и величины неподвижных звезд.

Из всех форм материи газ имеет самую простую молекулярную структуру, и, как можно было ожидать, наше знание о молекулярных величинах пока в основном ограничено материалами этого класса. Ниже я привел некоторые результаты, которые были получены в отношении молекулярных величин газообразного водорода, одного из наиболее хорошо изученных веществ этого класса; и, хотя огромные числа столь же невообразимы, как и числа астрономии, они не могут не впечатлить вас реальностью величин, которые они представляют. Я беру водородный газ для своей иллюстрации, а не воздух, потому что наша атмосфера является смесью двух газов, кислорода и азота, и поэтому ее состояние менее простое, чем у совершенно однородного материала, такого как водород. Молекулярные размеры других веществ, хотя и сильно различаются по своим относительным значениям, находятся в том же порядке величины, что и эти. [A]

Размеры молекул водорода, рассчитанные для температуры таяния льда и для среднего уровня барометра на уровне моря:

Средняя скорость, 6 099 футов в секунду. Средний путь, 31 десятимиллионная доля дюйма. Столкновения, 17 750 миллионов каждую секунду. Диаметр, 438 000, расположенные бок о бок, составляют 1/100 дюйма. Масса, 14 (миллионов в кубе) весят 1/1000 грана. Газовый объем, 311 (миллионов в кубе) заполняют один кубический дюйм.

Объяснение того, как были получены представленные здесь значения, было бы неуместным в популярной лекции, [B] но несколько слов относительно двух или трех данных необходимы для разъяснения предмета этой лекции.

Во-первых, что касается массы или веса молекул. Что касается их относительных значений, химия дает нам средства определения молекулярных весов с очень большой точностью; но когда мы пытаемся оценить их веса в долях грана — наименьшего из наших общих стандартов, — мы не можем ожидать точности просто потому, что сравниваемые величины находятся в таком разном порядке; и то же самое верно для большинства других абсолютных размеров, таких как диаметр и объем молекул. Мы рассматриваем значения, приведенные в нашей таблице, только как очень грубую оценку, но все же у нас есть веские основания полагать, что они достаточно точны, чтобы дать нам истинное представление о порядке величин, с которыми мы имеем дело; и будет видно, что, хотя числа, необходимые для выражения отношений к нашим обычным стандартам, столь велики, эти молекулярные величины не более удалены от нас с одной стороны, чем величины астрономии с другой.

Переходя далее к скорости молекулярного движения, мы находим в ней величину, которая, хотя и велика, соизмерима со скоростью звука, скоростью винтовочной пули и скоростями многих других движений, с которыми мы знакомы. Мы, следовательно, не сравниваем, как раньше, величины совершенно иного порядка, и мы уверены, что смогли определить значение в очень узких пределах ошибки. Но насколько удивителен результат! Эти молекулы водорода постоянно движутся туда и обратно с этой огромной скоростью, и не только молекулы всех газообразных веществ движутся с похожими, хотя и различающимися скоростями, но то же самое в равной степени верно для молекул любого вещества, независимо от его состояния агрегации.

Газ — это самое простое молекулярное состояние материи, потому что в этом состоянии молекулы настолько удалены друг от друга, что их движения не подвержены влиянию взаимных притяжений. Следовательно, в соответствии с хорошо известными законами движения, молекулы газа должны всегда двигаться по прямым линиям и с постоянной скоростью, пока они не столкнутся друг с другом или не ударятся о стенки содержащего их сосуда, когда, вследствие своей упругости, они сразу же отскакивают и начинают новый путь с новой скоростью. В этих столкновениях, однако, нет потери движения, ибо, поскольку молекулы имеют одинаковый вес и совершенно упруги, они просто меняются скоростями, и то, что одна может потерять, другая должна приобрести.

Но если скорость меняется таким образом, вы можете спросить, какой смысл имеет определенное значение, приведенное в нашей таблице? Ответ заключается в том, что это среднее значение скорости всех молекул в массе водородного газа при принятых условиях; и, согласно только что изложенному принципу, среднее значение не может быть изменено столкновениями молекул между собой, каким бы большим ни было изменение в движении отдельных особей.

Как в жидкостях, так и в твердых телах молекулярные движения, несомненно, столь же активны, как и в газе, но они должны быть сильно подвержены влиянию взаимных притяжений, которые удерживают частицы вместе, и поэтому условия здесь гораздо более сложны и представляют проблему, которую мы смогли решить лишь очень несовершенно и с которой, к счастью, нам в настоящее время не приходится иметь дело.

Ограничивая, таким образом, наше изучение молекулярным состоянием газа, представьте себе, каким должно быть состояние нашей атмосферы с ее молекулами, летающими во всех направлениях. Представьте, какой молекулярный шторм должен бушевать вокруг нас и как он должен бить по нашим телам и по каждой открытой поверхности. Молекулы нашей атмосферы движутся в среднем почти в четыре (3,8) раза медленнее, чем молекулы водорода при тех же условиях; но зато они весят в среднем в четырнадцать с половиной раз больше, чем молекулы водорода, и поэтому ударяют с такой же энергией. И не думайте, что эффект этих ударов незначителен из-за того, что молекулярные снаряды так малы; они компенсируют своим количеством то, чего им недостает в размере.

Рассмотрим, например, кубический ярд воздуха, который, если измерить его при температуре замерзания, весит значительно больше двух фунтов. Этот кубический ярд материала содержит более двух фунтов молекул, которые движутся со средней скоростью 1 605 футов в секунду, и это движение эквивалентно во всех отношениях движению пушечного ядра равного веса, несущегося по своей траектории с той же огромной скоростью. Конечно, это верно для каждого кубического ярда воздуха при той же температуре; и если бы движение молекул атмосферы вокруг нас могло быть каким-либо образом направлено в одну и ту же сторону, результатом был бы ураган, проносящийся над землей с этой скоростью — то есть со скоростью 1 094 мили в час, — чьей разрушительной силе не смогли бы противостоять даже Пирамиды.

Живя, как мы живем, посреди молекулярного торнадо, способного на такие эффекты, наша безопасность заключается исключительно в том обстоятельстве, что шторм бьет одинаково во всех направлениях в одно и то же время, и сила, таким образом, настолько точно сбалансирована, что мы совершенно не осознаем этого хаоса. Даже лист осины не шелохнется, ни самая тонкая мембрана не порвется; но давайте удалим воздух с одной из поверхностей такой мембраны, и тогда сила молекулярного шторма станет очевидной, как в привычных экспериментах с воздушным насосом.

Как уже было намекнуто, значения скоростей как молекул водорода, так и молекул воздуха, приведенные выше, были измерены при определенной температуре, 32° по нашему термометру Фаренгейта, точке замерзания воды; и это вводит очень важный момент, касающийся нашего предмета, а именно, что молекулярные скорости очень сильно варьируются в зависимости от температуры. Действительно, согласно нашей теории, само это молекулярное движение составляет то состояние или условие материи, которое мы называем температурой. Горячее тело — это то, чьи молекулы движутся сравнительно быстро, а холодное тело — то, в котором они движутся сравнительно медленно. Однако, не вдаваясь в дальнейшие подробности, которые вовлекли бы всю механическую теорию тепла, позвольте мне обратить ваше внимание на одно следствие принципа, который я изложил.

Когда мы нагреваем водород, воздух или любую массу газа, мы просто увеличиваем скорость его движущихся молекул. Когда мы охлаждаем газ, мы просто уменьшаем скорость тех же молекул. Возьмите поток воздуха, который входит в комнату через печь. При прохождении он вступает в контакт с нагретым железом и, как мы говорим, нагревается. Но, как мы рассматриваем этот процесс, молекулы воздуха, находясь в контакте с горячим железом, сталкиваются с очень быстро колеблющимися металлическими молекулами и отлетают назад, как бильярдный шар при подобных обстоятельствах, с сильно увеличенной скоростью, и именно это более быстрое движение составляет более высокую температуру.

Рассмотрим далее, каким должен быть эффект на поверхности. Минутное размышление покажет, что нормальное давление, оказываемое молекулярным штормом, всегда бушующим в атмосфере, обусловлено не только ударом молекул, но и реакцией, вызванной их отскоком. Когда молекулы отскакивают, они, так сказать, отталкиваются от поверхности в силу присущей упругости как поверхности, так и молекул. Теперь, что происходит, когда одна масса материи отталкивается от другой — когда, например, пушечное ядро вылетает из пушки? Что ж, пушка дает отдачу! И поэтому каждая поверхность, от которой отскакивают молекулы, должна давать отдачу; и если скорость не меняется при столкновении, половина давления, вызванного молекулярной бомбардировкой, обусловлена отдачей. От нагретой поверхности, как мы сказали, молекулы отскакивают с увеличенной скоростью, и, следовательно, отдача должна быть пропорционально увеличена, определяя большее давление на поверхность.

Согласно этой теории, следовательно, мы должны ожидать, что воздух будет давить неравномерно на поверхности при разных температурах и что, при прочих равных условиях, оказываемое давление будет тем больше, чем выше температура поверхности. Такой результат, конечно, полностью противоречит общему опыту, который говорит нам, что однородная масса воздуха давит одинаково во всех направлениях и на все поверхности одной и той же площади, независимо от их состояния. Казалось бы, на первый взгляд, что мы здесь столкнулись с заметным случаем, в котором наша теория терпит неудачу. Но дальнейшее изучение убедит нас, что результат как раз такой, какой мы должны ожидать в плотной атмосфере, подобной той, в которой мы живем; и, чтобы это стало очевидным, позвольте мне далее обратить ваше внимание на другой класс молекулярных величин.

Должно казаться в самом деле странным, что мы способны измерять молекулярные скорости; но следующий момент, на который я должен обратить ваше внимание, еще более странен, ибо мы уверены, что смогли с приблизительной точностью определить для каждого вида молекул газа среднее число столкновений одной из этих малых частиц с соседями в секунду, предполагая, конечно, что заданы условия состояния газа. Зная теперь молекулярную скорость и число столкновений в секунду, мы можем легко вычислить средний путь молекулы — то есть среднее расстояние, которое она проходит при тех же условиях между двумя последовательными столкновениями. Конечно, для любой отдельной молекулы этот путь должен постоянно меняться; поскольку, хотя в один момент молекула может обнаружить свободный путь и совершить длинный пробег, в следующий момент она может едва начать движение, как ее путь будет прерван. Тем не менее, если рассматривать массу газа при постоянных условиях, теория средних величин показывает, что средний путь должен иметь определенное значение, и пример даст представление о том, каким образом мы смогли его оценить.

Тошнотворный, пахучий газ, который мы называем сероводородом, имеет плотность лишь немного большую, чем у воздуха, и поэтому его молекулы должны двигаться почти с такой же скоростью, как средняя молекула воздуха — то есть около четырнадцатисот восьмидесяти футов в секунду; и мы могли бы поэтому ожидать, что при открытии сосуда с этим газом его молекулы мгновенно распространятся по окружающей атмосфере. Но, напротив, если воздух спокоен, так что газ не переносится потоками, пройдет довольно много времени, прежде чем характерный запах будет ощущен на противоположной стороне обычной комнаты. Причина очевидна: молекулы должны прокладывать себе путь сквозь толпу молекул воздуха, которые уже занимают пространство, и поэтому могут продвигаться лишь медленно; и очевидно, что чем чаще они сталкиваются со своими соседями, тем медленнее должен быть их прогресс. Зная, таким образом, среднюю скорость молекулярного движения и будучи в состоянии измерить соответствующими средствами скорость диффузии, как ее называют, мы имеем данные, из которых можем вычислить как число столкновений в секунду, так и средний путь между двумя последовательными столкновениями. Результаты, как и следовало ожидать, того же порядка, что и другие молекулярные величины. Но, сколь бы невообразимо коротким ни был свободный пробег молекулы, в случае газообразного водорода он все же в 136 раз превышает диаметр движущегося тела, что, безусловно, было бы расценено среди людей как вполне достаточное пространство для маневра.

Хотя в этой лекции у меня еще не было повода упомянуть радиометр, я отнюдь не забыл свою основную тему, и все, что было сказано, имеет прямое отношение к теории этого замечательного прибора; и все же, прежде чем вы сможете понять тот огромный интерес, с которым к нему относятся, мы должны проследить другой ход мыслей, сходящийся в той же точке.

Одним из самых замечательных результатов современной науки является открытие того, что вся энергия, действующая на поверхности этой планеты, исходит от Солнца. Большинство из вас, вероятно, видели на нашей Столетней выставке тот большой искусственный каскад в Машинном зале и были впечатлены мощностью парового насоса, который мог поддерживать течение такой массы воды. Но осознали ли вы также, стоя перед водопадом Ниагара, тот факт, что огромные потоки воды, которые вы видели бурлящими над теми скалами, точно так же снабжались всемогущим насосом, и этот насос — Солнце? И это верно не только в отношении воды, но в равной степени верно и то, что каждая падающая капля воды, каждая бьющаяся волна, каждый дующий ветер, каждое существо, движущееся по поверхности земли, — все они оживлены тем таинственным истечением, которое мы называем солнечным лучом. Я говорю «таинственное истечение», ибо то, как эта энергия передается на те 92 000 000 миль между Землей и Солнцем, до сих пор остается одной из величайших загадок природы.

В науке об оптике, как хорошо известно, явления света объясняются предположением, что энергия передается волнами через среду, заполняющую все пространство, называемую светоносным эфиром, и нет сомнения, что эта теория природы, известная в науке как волновая теория света, является, как рабочая гипотеза, одной из самых всеобъемлющих и глубоких, которые когда-либо создавал человеческий разум. Она как связала известные факты, так и указала путь к замечательным открытиям. Но как только мы пытаемся применить ее к стоящей перед нами проблеме, она требует условий, которые испытывают на прочность даже доверчивость философа.

Как слишком часто учит печальный опыт на океане, энергия может передаваться волнами так же, как и любым другим способом. Но любой механик скажет вам, что передача энергии, независимо от используемых средств, подразумевает определенные хорошо известные условия. Предположим, что энергия должна быть использована для вращения веретен хлопчатобумажной фабрики. Инженер может сказать вам точно, сколько лошадиных сил он должен подавать каждый рабочий день, и столь же верно, что определенное количество энергии должно исходить от Солнца, чтобы выполнять работу каждого дня на поверхности земного шара. Далее, инженер также скажет вам, что для передачи мощности от своей турбины или паровой машины он должен иметь валы, шкивы и ремни достаточной прочности, и он знает в каждом случае, каков нижний предел безопасности. Точно так же среда, через которую передается энергия, управляющая миром, должна быть достаточно прочной, чтобы выполнять огромную работу, возложенную на нее; и если энергия передается волнами, это подразумевает, что среда должна обладать чрезвычайно большой упругостью, упругостью, значительно превосходящей упругость стали самого лучшего закала.

Но обратимся теперь к астрономам и узнаем, что они могут рассказать нам относительно предполагаемого светоносного эфира, через который, как предполагается, передается вся эта энергия. Наша планета несется по своей орбите вокруг Солнца со средней скоростью более 1000 миль в минуту и совершает свое годовое путешествие в 550 000 000 миль за 365 дней, 6 часов, 9 секунд и 6/10 секунды. Заметьте десятые доли; ибо астрономические наблюдения настолько точны, что если бы продолжительность года постоянно менялась на десятую долю секунды, мы бы знали об этом; и вы легко можете понять, что если бы в пространстве существовала среда, которая оказывала бы такое же сопротивление движению Земли, какое паутинки оказывают скаковой лошади, планета никогда не могла бы приходить вовремя, год за годом, с точностью до десятой доли секунды.

Как же тогда мы можем спасти нашу теорию, которой мы так дорожим, и по праву, потому что она так эффективно помогала нам в изучении природы? Если нам будет позволен такой экстравагантный солецизм, давайте предположим, что инженер из нашего предыдущего примера был героем сказки. Он построил фабрику, установил паровую машину в подвале, расположил свои веретена наверху и соединяет шкивы обычными ремнями, когда какая-то суровая необходимость требует от него передать всю энергию с помощью паутины. Конечно, добрая фея приходит ему на помощь, и что она делает? Просто делает паутину бесконечно прочной. Так и физики, не желая отставать от фей, делают свой эфир бесконечно упругим, и их теория приводит их именно к этому: среда, заполняющая все пространство, в тысячи раз более упругая, чем сталь, и в тысячи тысяч раз менее плотная, чем газообразный водород. Где-то должна быть ошибка, и я сильно подозреваю, что она кроется в наших обычных материалистических представлениях о причинности, которые включают старую метафизическую догму «nulla actio in distans» и которые в наши дни завершились знаменитым афоризмом немецкого материалиста: «Kein Phosphor kein Gedanke».

Но не в моих целях обсуждать доктрины причинности, и я остановился на трудности, которую представляет этот предмет в связи с волновой теорией, исключительно потому, что хотел, чтобы вы оценили тот огромный интерес, с которым ученые искали какое-либо прямое проявление механического действия света. Правда, эфирные волны должны иметь размеры, подобные размерам молекул, обсуждавшихся выше, и поэтому мы должны ожидать, что они будут действовать прежде всего на молекулы, а не на массы материи. Но все же хорошо известные принципы волнового движения заставили компетентных физиков утверждать, что эфирные волны должны оказывать более или менее значительное давление на поверхности, о которые они ударяются, как частичный результат молекулярных колебаний, первоначально переданных. Еще в прошлом веке предпринимались попытки обнаружить какие-либо доказательства такого действия, и в различных экспериментах прямые солнечные лучи концентрировались на пленках, деликатно подвешенных и тщательно защищенных от всех других посторонних влияний, но без какого-либо видимого эффекта; и так вопрос оставался до тех пор, пока около трех лет назад научный мир не был поражен объявлением г-на Крукса из Лондона о том, что, подвесив небольшой кусочек почерневшей сердцевины бузины в очень совершенном вакууме, который теперь можно получить с помощью ртутного насоса, изобретенного Шпренгелем, он увидел, как это легкое тело действительно отталкивается солнечными лучами; и они были еще более поражены, когда после нескольких дальнейших экспериментов он представил нам прибор, который назвал радиометром, в котором солнечные лучи выполняют немалую работу по вращению маленького колеса. Давайте на мгновение рассмотрим конструкцию этого замечательного прибора.

Движущаяся часть радиометра — это небольшое горизонтальное колесо, к концам спиц которого прикреплены вертикальные лопасти, обычно из слюды, почерневшие с одной стороны. Стеклянный колпачок образует ступицу, и благодаря искусству стеклодува колесо заключено в стеклянную колбу так, что колпачок опирается на острие швейной иглы; и колесо настолько деликатно сбалансировано на этой оси, что вращается с величайшей свободой. Из внутренней части колбы воздух теперь откачивается с помощью насоса Шпренгеля, пока не останется менее 1/1000 первоначального количества, после чего единственное отверстие герметично запечатывается. Если теперь солнечный свет или даже свет от свечи падает на лопасти, почерневшие поверхности — которые покрыты ламповой сажей — отталкиваются, и, поскольку они симметрично расположены вокруг колеса, различные силы объединяются, чтобы произвести быстрое движение, которое в результате получается. Эффект имеет все признаки прямого механического действия, оказываемого светом, и некоторое время рассматривался как таковой г-ном Круксом и другими выдающимися физиками, хотя следует добавить, что в своих опубликованных работах г-н Крукс тщательно воздерживался от спекуляций на эту тему, стремясь, как он сказал позже, оставаться непредвзятым по отношению к любой теории, пока он накапливал факты, на которых могло бы основываться удовлетворительное объяснение.

Как ни странно, однако, первые аспекты новых явлений оказались полностью обманчивыми, и движение, отнюдь не являющееся эффектом прямого механического действия световых волн, теперь считается новым и очень поразительным проявлением молекулярного движения. К этому мнению пришел и сам г-н Крукс, и в недавней статье он пишет: «Однако двенадцатимесячное исследование пролило много света на эти действия, и объяснение, предоставляемое динамической теорией газов, делает то, что год назад было неясным и противоречивым, теперь разумным и понятным».

Как это часто бывает в природе, основной эффект здесь заслоняется различными второстепенными явлениями, и неудивительно, что возникло большое расхождение во мнениях относительно причины движения. Это было бы неподходящим местом для описания многочисленных исследований, вызванных спором, многие из которых самым поразительным образом показывают, как легко экспериментальные данные могут быть честно истолкованы неверно в поддержку предвзятого мнения. Я, однако, осмелюсь злоупотребить вашим терпением настолько, чтобы описать несколько экспериментов, с помощью которых еще в самом начале спора я удовлетворил свой собственный ум по этому вопросу.

Когда два года назад у меня впервые появилась возможность экспериментировать с радиометром, все еще преобладало мнение, что движение колеса является прямым механическим эффектом световых волн и, следовательно, импульсы исходят извне прибора, причем волны свободно проходят через стеклянную оболочку. С самого начала это мнение не казалось мне разумным или согласующимся с хорошо известными фактами; ибо, зная, насколько великим должно быть молекулярное возмущение, вызванное солнечными лучами, как показывает их нагревательная способность, я не мог поверить, что остаточное действие, о котором упоминалось, впервые проявится в этих деликатных явлениях, наблюдаемых г-ном Круксом, и должно проявляться только в вакууме ртутного насоса.

При осмотре прибора мое внимание сразу же привлекло покрытие из ламповой сажи на чередующихся поверхностях лопастей; и, исходя из замечательной способности ламповой сажи поглощать лучистое тепло, сразу стало очевидно, что, какие бы другие эффекты ни вызывали лучи от Солнца или пламени, они обязательно должны определять постоянную разность температур между двумя поверхностями лопастей, и сразу же пришла мысль, что, в конце концов, движение может быть прямым результатом этой разности температур — другими словами, что радиометр может быть маленьким тепловым двигателем, чьи движения, как и движения любого другого теплового двигателя, зависят от разности температур между его частями.

Но если бы это было правдой, эффект должен был бы быть пропорционален исключительно нагревательной способности лучей, и очень простой способ грубой проверки этого вопроса был под рукой. Хорошо известно, что водный раствор квасцов, хотя и пропускает свет так же свободно, как чистейшая вода, сильно поглощает те лучи любого источника, которые обладают основной нагревательной способностью. Соответственно, я поместил то, что мы называем квасцовой кюветой, на пути лучей, падающих на радиометр, и тогда, хотя свет на лопастях был таким же ярким, как и раньше, движение было почти полностью остановлено.

Этот эксперимент, однако, не был окончательным, так как все еще можно было сказать, что теплоизлучающие лучи действовали механически, и следует признать, что основная часть энергии в лучах, даже от самых ярких источников света, всегда принимает форму тепла. Но если действие механическое, то противодействие должно быть направлено против среды, через которую передаются лучи, в то время как если радиометр — это просто тепловой двигатель, то действие и противодействие должны быть, по крайней мере в конечном итоге, между нагревателем и охладителем, которыми в данном случае являются соответственно почерневшие поверхности лопастей и стеклянные стенки заключающей их колбы; и здесь, опять же, сразу же напрашивался очень простой метод проверки фактического состояния.

Если движение колеса радиометра является эффектом механических импульсов, передаваемых в направлении луча света, то, безусловно, следовало ожидать, что луч будет действовать как на блестящие, так и на почерневшие поверхности слюды, какой бы большой ни была разница в равнодействующих, производящих механическое движение, вследствие большой поглощающей способности ламповой сажи. Более того, поскольку прибор сконструирован так, что из двух лопастей на противоположных сторонах колеса одна всегда представляет почерневшую, а другая блестящую поверхность падающему лучу, мы должны были бы далее ожидать обнаружить в движении колеса дифференциальное явление, обусловленное неравным действием света на эти поверхности. С другой стороны, если радиометр — это тепловой двигатель, и реакция происходит между нагретыми почерневшими поверхностями лопастей и более холодным стеклом, очевидно, что общий эффект будет просто суммой эффектов на отдельных поверхностях.

Чтобы исследовать возникший таким образом вопрос, я поместил радиометр перед обычной керосиновой лампой и наблюдал с помощью секундомера число секунд, прошедших за десять оборотов маленького колеса. Обнаружив, что это число абсолютно постоянно, я затем закрыл половину колбы, так что только почерневшие грани подвергались воздействию света, когда колесо поворачивало их в луч. Снова я несколько раз наблюдал число секунд за десять оборотов, которое, хотя и было столь же постоянным, оказалось больше, чем раньше. Наконец, я закрыл почерневшие поверхности так, что по мере вращения колеса только блестящие поверхности слюды подвергались воздействию света, когда, к моему удивлению, колесо продолжало вращаться в том же направлении, что и раньше, хотя и гораздо медленнее. Казалось, что блестящие поверхности притягиваются светом. Снова я наблюдал время десяти оборотов, и здесь я собрал свои результаты, приведя их в последнем столбце так, чтобы показать соответствующее число оборотов за одно и то же время:

CONDITIONS. | Time of ten revolutions. | No. of revolutions in same time.
Both faces exposed |    8 seconds. |     319
Blackened faces only |  11     " |     232
Mica faces only |  29     " |       88

Можно заметить, что 88 + 232 равняется почти 319. Очевидно, что эффект, отнюдь не являясь дифференциальным, является совпадающим. Следовательно, действие, вызывающее движение, должно происходить между частями прибора и не может быть прямым эффектом импульсов, передаваемых эфирными волнами; иначе мы приходим к самой невероятной альтернативе, что ламповая сажа и слюда должны обладать такой замечательной избирательной способностью, что импульсы, передаваемые светом, должны оказывать отталкивающую силу на одной поверхности и притягивающую силу на другой. Если бы, однако, существовал такой невероятный эффект, он должен был бы быть независимым от толщины слюдяных лопастей; в то время как, с другой стороны, если, как нам теперь казалось наиболее вероятным, весь эффект зависел от разности температур между ламповой сажей и слюдой, и если свет производил эффект на поверхность слюды только потому, что, поскольку слюдяная пластина в значительной степени диатермична, ламповая сажа нагревалась через пластину больше, чем сама пластина, то из этого следовало бы, что если бы мы использовали более толстую слюдяную пластину, которая поглощала бы больше тепла, мы должны были бы получить заметную разницу в эффекте. Соответственно, мы повторили эксперимент с одинаково чувствительным радиометром, который мы сделали для этой цели, с относительно толстыми лопастями, и с ним эффект луча света на поверхность слюды был абсолютно нулевым, колесо вращалось за одно и то же время, независимо от того, были ли эти грани защищены или нет.

Но теперь не хватало одного, чтобы сделать демонстрацию полной. Тепловой двигатель обратим, и если движение радиометра зависело от того обстоятельства, что температура почерневших граней лопастей была выше, чем температура стекла, то, изменив условия на обратные, мы должны были бы изменить направление движения. Соответственно, я тщательно нагрел стеклянную колбу над лампой, пока она не стала такой горячей, как может выдержать рука, а затем поместил прибор в холодную комнату, полагаясь на большую излучательную способность ламповой сажи, чтобы поддерживать температуру почерневших поверхностей лопастей ниже температуры стекла. Колесо немедленно начало вращаться в противоположном направлении и продолжало вращаться до тех пор, пока температура стекла не пришла в равновесие с окружающими предметами.

Эти ранние эксперименты с тех пор были подтверждены в полной мере, и ни один физик в наши дни не может разумно сомневаться в том, что радиометр — это очень красивый пример теплового двигателя, и это первый, который был заставлен работать непрерывно от тепла солнечного луча. Но одно дело показать, что прибор является тепловым двигателем, и совсем другое — объяснить в деталях, каким образом он действует. Что касается последнего пункта, то здесь все еще остается много места для расхождения во мнениях, хотя физики в целом согласны относить действие к остаточному газу, который остается в колбе. Что касается меня, то я стал твердо убежден — после экспериментов с более чем сотней этих приборов, сделанных под моим собственным наблюдением, с каждым изменением условий, которое я мог предложить, — что эффект был обусловлен той же причиной, которая определяет давление газа, и, согласно динамической теории газов, это равносильно утверждению, что эффект обусловлен молекулярным движением. У меня, однако, нет времени описывать ни мои собственные эксперименты, на которых впервые основывалось это мнение, ни гораздо более тщательные исследования, проведенные с тех пор другими, которые послужили укреплению первого впечатления. Но после наших предыдущих дискуссий нескольких слов будет достаточно, чтобы показать, как молекулярная теория объясняет новые явления.

Хотя воздух в колбе был откачан настолько почти полностью, что осталась менее чем одна тысячная часть, все же следует иметь в виду, что число оставшихся молекул отнюдь не является незначительным. Как будет видно из нашей таблицы, в каждом кубическом дюйме должно оставаться не менее 311 000 миллионов миллионов молекул. Более того, абсолютное давление, которое оказывает этот остаточный газ, является весьма ощутимой величиной. Это просто одна тысячная нормального атмосферного давления, то есть 14 7/10 фунта на квадратный дюйм, что эквивалентно чуть более ста гранам на той же площади. Теперь, площадь почерневших поверхностей лопастей обычного радиометра составляет как раз около квадратного дюйма, и колесо установлено настолько деликатно, что постоянного давления в одну десятую грана было бы достаточно для создания быстрого движения. Таким образом, разница давлений на противоположных гранях лопастей, равная одной тысячной от общего количества, — это все, что нам нужно объяснить; и, как легко подсчитать, разница температур менее чем в полградуса по Фаренгейту вызвала бы всю эту разницу в давлении разреженного воздуха.

Но вы можете спросить: как может существовать такая разница давлений на разных поверхностях, подвергающихся воздействию одной и той же среды? И ваш вопрос вполне правомерен; ибо именно здесь новые явления, кажется, противоречат всему нашему предыдущему опыту. Если, однако, вы следили за мной в моем весьма частичном изложении механической теории газов, вы легко увидите, что в этой теории более трудным вопросом является объяснение того, почему такая разница давлений не проявляется в каждой газовой среде и при любых условиях между любыми двумя поверхностями, имеющими разные температуры.

Мы видели, что давление газа — это двойной эффект, вызванный как ударом молекул, так и отдачей поверхности, сопровождающей их отскок. Мы также видели, что когда молекулы ударяются о нагретую поверхность, они отскакивают с увеличенной скоростью и, следовательно, производят увеличенное давление на поверхность, тем большее, чем выше температура. Согласно этой теории, мы должны были бы ожидать, что одна и та же атмосфера будет давить неравномерно на равные поверхности, если они имеют разные температуры; и разница в давлении на ламповую сажу и поверхности слюды лопастей, которую неизбежно подразумевает движение колеса радиометра, является, следовательно, просто нормальным эффектом механического состояния любой газовой среды. Настоящая трудность заключается в том, чтобы объяснить, почему мы должны откачивать воздух так совершенно, прежде чем эффект проявится.

Новая теория справляется с этой задачей. Как уже было отмечено, в обычном состоянии воздуха амплитуда молекулярного движения чрезвычайно мала, не более нескольких десятимиллионных долей дюйма — очень малая доля, следовательно, высоты неровностей на поверхностях ламповой сажи лопастей радиометра. При таких обстоятельствах, очевидно, молекулы не покидали бы нагретую поверхность, а просто отскакивали бы туда-сюда между лопастями и окружающей массой плотного воздуха, который, будучи почти абсолютно непроводящим тепло, должен действовать по существу как упругая твердая стенка, ограничивающая лопасти с обеих сторон. На данный момент, и до тех пор, пока они не будут заменены конвекционными потоками, колеблющиеся молекулы являются такой же частью лопастей, как наша атмосфера является частью Земли; и на эту систему в целом однородный плотный воздух, который окружает ее, должен давить одинаково со всех сторон. Однако по мере того, как воздух откачивается, молекулы находят больше пространства, и амплитуда молекулярного движения увеличивается, и когда достигается очень высокая степень разрежения, частицы воздуха больше не отскакивают туда-сюда от лопастей без изменения состояния, но они либо отскакивают полностью, как ядро из пушки, либо, передав часть своего импульса, возвращаются с уменьшенной скоростью, и в любом случае сила реакции ощущается.

Таким образом, оказывается, что мы смогли показать с помощью очень определенных экспериментальных доказательств, что радиометр — это тепловой двигатель. Мы также смогли показать, что такая разница температур, которую излучение должно создавать в воздухе в непосредственном контакте с противоположными гранями лопастей радиометра, определяла бы разницу напряжений, которая достаточна для объяснения движения колеса. Наконец, мы показали, насколько это возможно в популярной лекции, что, согласно механической теории газов, такая разница напряжений имела бы свой нормальный эффект только в сильно разреженной атмосфере, и таким образом мы привели новые явления в гармонию с общими принципами молекулярной механики, установленными ранее.

Больше этого нельзя сказать о паровой машине, хотя, конечно, в более старой машине измерения, на которых основывается теория, значительно более точны и полны. Но как только мы пытаемся выйти за рамки общих принципов тепловых двигателей, яркой иллюстрацией которых является паровая машина, и объяснить, как тепло преобразуется в движение, мы должны прибегнуть к молекулярной теории, точно так же, как в случае с радиометром; и движение паровой машины кажется нам менее удивительным, чем движение радиометра, только потому, что оно более привычно и более полно согласовано с остальными нашими знаниями. Более того, сама молекулярная теория, к которой мы призываем для объяснения паровой машины, влечет за собой последствия, которые, как мы видели, были впервые реализованы в радиометре; и именно так этот новый прибор, хотя и обманувший первые ожидания своего изобретателя, предоставил очень поразительное подтверждение этой удивительной теории. Действительно, подтверждение настолько отдаленное и все же настолько близкое, настолько неожиданное и все же настолько сильное, что новые явления почти кажутся прямым проявлением молекулярного движения, которое предполагает наша теория; и когда новое открытие таким образом подтверждает точность предыдущего обобщения и дает нам дополнительные основания полагать, что проблески, которые мы получили в порядке природы, заслуживают доверия, это вызывает, с полным основанием, среди ученых самый теплый интерес.

И когда мы рассматриваем огромный масштаб молекулярной теории, порядок за порядком существований, которые она открывает воображению, как мы можем не быть впечатлены положением, в которое она ставит человека посередине между молекулярным космосом с одной стороны и звездным космосом с другой — положением, в котором он способен, по крайней мере в некоторой мере, изучать и интерпретировать оба?

Со времени, к которому мы обращались в начале этой лекции, когда место обитания человека рассматривалось как центр творения, которое было исключительно подчинено его нуждам, произошла реакция к противоположной крайности, и мы много слышали о полной ничтожности Земли во Вселенной, среди необъятностей которой все человеческое — лишь капля в океане. Когда теперь, однако, мы узнаем от сэра Уильяма Томсона, что капля воды в нашем сравнении сама по себе является вселенной, состоящей из единиц настолько малых, что, если бы капля была увеличена до размеров Земли, эти единицы не превышали бы по величине мяч для крикета, и когда, изучая химию, мы далее узнаем, что эти единицы — не отдельные массы, а системы атомов, мы можем оставить иллюзии воображения с одной стороны, чтобы исправить те, что с другой, и все это преподаст нам великий урок, что место человека в природе следует оценивать не по отношениям величин, а по интеллекту, который делает все творение своим собственным.

Но если привилегия человека — следовать за атомами и звездами в их курсах, он обнаруживает, что, упражняя таким образом высшие атрибуты своей природы, он всегда находится в присутствии неизмеримо превосходящего интеллекта, перед которым он должен склониться и поклониться, и таким образом к нему приходят и уверенность, и залог родства, в котором только и может быть найдена его истинная слава.

V.

МЕМУАР О ТОМАСЕ ГРЭМЕ.

Перепечатано из «Трудов Американской академии искусств и наук», том VIII, 24 мая 1870 г.

Трудно было бы найти в истории науки характер более простой, более благородный или более симметричный во всех своих частях, чем характер Томаса Грэма, и его всегда будут помнить как одного из самых выдающихся среди тех великих исследователей природы, которые прославили нашу саксонскую расу. Он родился в семье шотландцев в Глазго в 1805 году, и в этом городе, где он получил образование, прошла вся его ранняя жизнь. В 1837 году он отправился в Лондон в качестве профессора химии в недавно основанном Лондонском университете, ныне называемом Университетским колледжем, и занимал эту кафедру до 1855 года, когда сменил сэра Джона Гершеля на посту управляющего Королевским монетным двором, должность, которую он занимал до конца своей жизни. Его смерть 16 сентября прошлого года (1869) в возрасте шестидесяти лет была вызвана не активной болезнью, а просто износом организма, ослабленного в юности лишениями, добровольно и мужественно перенесенными ради того, чтобы он мог посвятить свою жизнь научным исследованиям. Как и у всех серьезных исследователей, эта жизнь была лишена событий, если судить по обычным стандартам; и записи о его открытиях составляют единственные материалы для его биографии.

Хотя он был одним из самых успешных исследователей физической науки, покойный управляющий Монетным двором не обладал той легкостью языка или тем богатством иллюстраций, которые так много добавили к популярной репутации его выдающегося современника Фарадея; но его влияние на прогресс науки было не менее заметным или менее важным. Оба этих выдающихся человека в течение долгого периода лет были наиболее известны английской публике как преподаватели химии, но их исследования были в основном ограничены физическими проблемами; однако, хотя оба они возделывали пограничную область между химией и физикой, они следовали совершенно разным направлениям исследований. В то время как Фарадей столь успешно развивал принципы электрического действия, Грэм с равным успехом исследовал законы молекулярного движения. Каждый следовал с удивительным постоянством, а также мастерством, единственной линии изучения от начала до конца, и именно этой концентрации сил во многом обязаны их великие открытия.

Одним из самых ранних и важных исследований Грэма, и тем, которое определило направление его последующего курса обучения, было исследование диффузии газов. Уже было признано, что непроницаемость в обычном смысле не является, как предполагалось ранее, универсальным качеством материи. Дальтон не только признал, что газообразные тела проявляют положительную тенденцию к смешиванию или проникновению друг через друга, даже вопреки силе тяжести, но и сделал это качество газов предметом экспериментального исследования. Он пришел к выводу в результате своего исследования, «что различные газы не оказывают сопротивления друг другу; но что один газ распространяется или расширяется в пространство, занимаемое другим газом, как он устремился бы в вакуум; по крайней мере, что сопротивление, которое частицы одного газа оказывают частицам другого, является очень несовершенным видом, который можно сравнить с сопротивлением, которое камни в русле потока оказывают течению бегущей воды». Но хотя эта теория Дальтона была по существу правильной и заключала в себе всю истину, она не была подкреплена достаточными доказательствами, и он не смог разглядеть простой закон, который лежит в основе всего этого класса явлений.

Грэм, «приступая к этому исследованию, обнаружил, что газы диффундируют в атмосферу с разной степенью легкости и быстроты». Это было впервые замечено путем предоставления каждому газу возможности диффундировать из бутылки в воздух через узкую трубку вопреки притяжению силы тяжести. Впоследствии наблюдение Дёберейнера об утечке газообразного водорода через трещину или щель в стеклянном приемнике заставило его изменить условия своих экспериментов и привело к изобретению хорошо известной «диффузионной трубки». В этом простом аппарате тонкая перегородка из гипса используется для разделения диффундирующих газов, которая, хотя и останавливает в значительной мере все прямые потоки между двумя средами, не мешает молекулярному движению. Гораздо позже Грэм нашел в подготовленном графите материал, гораздо лучше приспособленный для этой цели, чем гипс, и он использовал перегородки из этого минерала, чтобы подтвердить свои ранние результаты в ответ на некоторые необдуманные критические замечания в работе Бунзена по газометрии. Эти перегородки он имел обыкновение называть своими «атомными фильтрами».

С помощью диффузионной трубки Грэм смог точно измерить относительное время диффузии различных газов, и он обнаружил, что равные объемы любых двух газов взаимопроникают друг в друга за время, которое обратно пропорционально квадратным корням из их соответствующих плотностей; и этот фундаментальный закон был величайшим открытием нашего покойного иностранного члена-корреспондента. Он теперь повсеместно признан как один из немногих великих кардинальных принципов, которые составляют основу физической науки.

Можно показать, исходя из принципов пневматики, что газы должны устремляться в вакуум со скоростями, соответствующими числам, которые были найдены для выражения их времен диффузии; и в серии экспериментов по тому, что он называет «эффузией» газов, Грэм подтвердил на практике это дедуктивное заключение теории. В этих экспериментах измеренный объем газа получал возможность найти свой путь в вакуумированный сосуд через крошечное отверстие в тонкой металлической пластине, и он тщательно различал этот класс явлений и течение газов через капиллярные трубки в вакуум, в каковых случаях, как бы коротка ни была трубка, эффекты трения существенно изменяют результат. Этот последний класс явлений Грэм также исследовал и обозначил термином «транспирация».

Хотя, однако, таким образом оказывается, что результаты исследования Грэма были в строгом соответствии с теорией Дальтона, должно быть также очевидно, что Грэм был первым, кто наблюдал точное числовое соотношение, которое имеет место в этом классе явлений, и это всеважное обстоятельство дает ему право считаться первооткрывателем закона диффузии. Закон, однако, в том виде, в каком он был впервые сформулирован, был чисто эмпирическим, и сам Грэм говорит, что должно быть принято нечто большее, чем то, что газы являются вакуумами друг для друга, чтобы объяснить все наблюдаемые явления; и согласно его первоначальному взгляду, это представление процесса было лишь удобным способом выражения окончательного результата. Так оно и оказалось.

Как и другие великие люди, Грэм сделал больше, чем знал. В прогрессе физической науки за последние двадцать пять лет два принципа становились все более заметными, пока, наконец, они полностью не произвели революцию в философии химии. Во-первых, оказалось, что множество химических, а также физических фактов координируются предположением, что все вещества в состоянии газа имеют одинаковый молекулярный объем, или, другими словами, содержат одинаковое число молекул в данном пространстве; и во-вторых, стало очевидно, что явления тепла — это просто проявления молекулярного движения. Согласно этому взгляду, температура тела — это живая сила его молекул; и, поскольку все молекулы при данной температуре имеют одинаковую живую силу, из этого следует, что молекулы должны двигаться со скоростями, которые обратно пропорциональны квадратным корням из молекулярных весов. Более того, поскольку молекулярные объемы равны, а молекулярные веса, следовательно, пропорциональны плотностям газообразных тел, в которых молекулы являются активными единицами, из этого также следует, что скорости молекул в любых двух газах обратно пропорциональны квадратным корням из их соответствующих плотностей. Таким образом, простые числовые отношения, впервые наблюдавшиеся в явлениях диффузии, являются прямым результатом молекулярного движения; и теперь видно, что эмпирический закон Грэма включен в фундаментальные законы движения. Таким образом, исследование Грэма стало основой новой науки молекулярной механики, а его измерения скоростей диффузии оказались мерами молекулярных скоростей.

От изучения диффузии Грэм перешел естественным путем к исследованию класса явлений, которые, хотя и тесно связаны с первыми по производимым эффектам, полностью отличаются по своей сущностной природе. Здесь он также следовал по стопам Дальтона. Этот выдающийся химик заметил, что пузырек воздуха, отделенный пленкой воды от атмосферы углекислого газа, постепенно расширялся, пока не лопался. Точно так же влажный мочевой пузырь, наполовину наполненный воздухом и завязанный, если его подвесить в атмосфере того же материала, со временем сильно раздувается из-за проникновения этого газа через его вещество. Этот эффект не может быть результатом простой диффузии, ибо следует помнить, что тончайшая пленка воды или любой жидкости абсолютно непроницаема для газа как такового, и, более того, только углекислый газ проходит через пленку, при этом очень мало воздуха или вообще ничего не выходит наружу. Результат зависит, во-первых, от растворения углекислого газа водой на одной поверхности пленки; во-вторых, от испарения в воздух с другой поверхности газа, поглощенного таким образом. Подобные эксперименты проводились докторами Митчеллом и Фаустом и другими, в которых газы проходили через пленку индийской резины, вступая в частичное соединение с материалом на одной поверхности и выходя из него на другой.

Грэм не только значительно расширил наши знания об этом классе явлений, но и дал нам удовлетворительное объяснение того способа, которым производятся эти замечательные результаты. Он признал в этих случаях действие слабой химической силы, недостаточной для образования определенного соединения, но все же способной определять более или менее совершенное соединение, как в случае простого растворения. Он также выделил влияние массы в вызывании образования или разложения таких слабых химических соединений. Условия рассматриваемых явлений просто таковы:

Первое. Материал для перегородки, способный образовывать слабое химическое соединение с газом, который должен быть перенесен.

Второе. Избыток газа на одной стороне пленки и недостаток на другой.

Третье. Такая температура, чтобы нестабильное соединение могло образовываться на поверхности, где газообразный компонент присутствует в большой массе, в то время как оно разлагается на противоположной поверхности, где количество менее обильно.

Одним из самых замечательных результатов изучения Грэмом этого своеобразного способа переноса газообразной материи через само вещество твердых тел был остроумный метод отделения кислорода от атмосферы. Аппарат состоял просто из мешка из индийской резины, поддерживаемого в раздутом состоянии внутренним каркасом, в то время как он откачивался насосом Шпренгеля. При этих обстоятельствах избирательное сродство каучука определяет такую разницу в скорости переноса двух компонентов атмосферы, что количество кислорода в прошедшем через него воздухе возрастает до сорока процентов, и путем повторения процесса можно получить почти чистый кислород. Сначала была надежда, что этот метод может найти ценное применение в искусстве, но в этом Грэм был разочарован; ибо тот же результат с тех пор был достигнут чисто химическими методами, которые являются одновременно более дешевыми и более быстрыми.

Эти эксперименты с индийской резиной естественным образом привели к изучению подобных эффектов, производимых с металлическими перегородками, которые, хотя и наблюдались в некоторой степени ранее при пропускании газов через нагретые металлические трубки, были поняты лишь несовершенно. Так, когда поток водорода или оксида углерода пропускается через раскаленную железную трубку, немалая часть газа выходит через стенки. То же самое верно в еще большей степени, когда водород пропускается через раскаленную трубку из платины, и Грэм показал, что через стенки трубки из палладия газообразный водород проходит при тех же условиях почти так же быстро, как вода через сито. Более того, наш выдающийся коллега доказал, что этот быстрый перенос газа через эти плотные металлические перегородки был обусловлен, как и в случае с индийской резиной, фактическим химическим соединением его материала с металлом, образующимся на поверхности, где газ находится в избытке, и столь же быстро разлагающимся на противоположной грани перегородки. Он не только признал принадлежащим к этому классу явлений очень большое поглощение водорода платиновой пластиной и губкой в знакомом эксперименте с лампой Дёберейнера, но и показал, что этот газ является определенным компонентом метеоритного железа — факт, представляющий большой интерес из-за его отношения к метеоритной теории.

Мы таким образом подходим к последнему важному открытию Грэма, которое было оправданием теории, которую мы рассматривали, и увенчанием этого длинного ряда исследований. Как можно ожидать из того, что было сказано, наиболее заметным примером того порядка химических соединений, которому обязана металлическая транспирация газообразной материи, которую мы рассматривали, является соединение палладия с водородом. Грэм показал, что когда пластина из этого металла делается отрицательным полюсом при электролизе воды, она поглощает почти в тысячу раз больше своего объема газообразного водорода — количество, приблизительно эквивалентное одному атому водорода на каждый атом палладия. Он далее показал, что металл таким образом становится настолько глубоко измененным, что указывает на то, что продукт этого соединения является определенным соединением. Не только увеличивается объем металла, но и уменьшаются его прочность и проводимость для электричества, и он приобретает слабую восприимчивость к магнетизму, которой чистый металл не обладает. Химические качества этого продукта также замечательны. Он осаждает ртуть из раствора ее хлорида и в целом действует как сильный восстановитель. Подвергаясь действию хлора, брома или йода, водород покидает палладий и вступает в прямое соединение с этими элементами. Более того, хотя соединение легко разлагается при нагревании, газ не может быть вытеснен из металла простыми механическими средствами.

Эти факты напоминают подобные отношения, часто наблюдаемые между качествами сплава и качествами составляющих металлов, и предполагают вывод, сделанный Грэмом, что палладий, заряженный водородом, является соединением того же класса — вывод, который гармонирует с теорией, долгое время поддерживаемой многими химиками, что газообразный водород является паром очень летучего металла. Этот элемент, однако, в сочетании с палладием находится в особо активном состоянии, которое поддерживает несколько то же отношение к знакомому газу, какое озон имеет к обычному кислороду. Поэтому Грэм выделил это состояние водорода термином «гидрогениум». Незадолго до его смерти на Королевском монетном дворе была отчеканена медаль из водородно-палладиевого сплава в честь его открытия; но, хотя это открытие привлекло внимание общественности главным образом из-за своеобразных химических отношений водорода, которые оно так заметно вывело на свет, оно останется в истории науки скорее как прекрасное завершение пожизненного исследования, печатью которого была соответствующая медаль.

Одновременно с экспериментами над газами, результаты которых мы попытались представить на предыдущих страницах, Грэм проводил параллельную линию исследования родственного класса явлений, которые можно рассматривать как проявления молекулярного движения в жидких телах. Явления диффузии вновь появляются в жидкостях, и Грэм тщательно наблюдал время, в течение которого равные веса различных солей, растворенных в воде, диффундировали из бутылки с открытым горлышком в большой объем чистой воды, в которую была погружена бутылка. Он не смог, однако, соотнести результаты этих экспериментов с помощью такого простого закона, как тот, который имеет место с газами. Тем не менее, оказалось, что скорость диффузии очень сильно различается для разных растворимых солей, имея некоторую связь с химическим составом соли, которую он не смог обнаружить. Но он нашел возможным разделить соли на группы эквидиффузных веществ, и он показал, что скорости диффузии нескольких групп находятся друг к другу в простых числовых отношениях.

Более важные результаты были получены при изучении класса явлений, соответствующих транспирации газов через индийскую резину или металлические перегородки. Эти явления, как они проявляются при переносе жидкостей и солей в растворе через мочевой пузырь или подобную мембрану, ранее часто изучались под названиями экзосмоса и эндосмоса, но Грэму мы обязаны первым удовлетворительным объяснением. Как и в случае с газами, он отнес эти эффекты к влиянию химической силы, при этом соединение происходит на одной поверхности мембраны, а соединение распадается на другой, причем разница зависит, как и в предыдущем случае, от влияния массы. Он также устранил произвольные различия, сделанные предыдущими экспериментаторами, показал, что весь этот класс явлений по существу схож, и назвал это проявление силы просто «осмосом».

Изучая осмотическое действие, Грэм пришел к одному из своих самых важных обобщений — признанию кристаллического и аморфного состояний фундаментальными различиями в химии. Тела в первом состоянии он назвал кристаллоидами; тела в последнем состоянии — коллоидами (напоминающими клей). То, что существует разница в структуре между кристаллоидами, такими как сахар или полевой шпат, и коллоидами, такими как ячменный леденец или стекло, конечно, всегда было очевидно для самого поверхностного наблюдателя; но Грэм был первым, кто признал в этих внешних различиях два фундаментально различных состояния материи, не присущих определенным веществам, а лежащих в основе всех химических различий и проявляющихся в большей или меньшей степени в каждом веществе. Он показал, что способность к диффузии через жидкости очень сильно зависит от этих фундаментальных различий в состоянии — сахар, один из наименее диффундирующих кристаллоидов, диффундирует в четырнадцать раз быстрее, чем карамель, соответствующий коллоид. Он также показал, что, в соответствии с общим химическим правилом, в то время как коллоиды легко соединяются с кристаллоидами, тела в одном и том же состоянии проявляют мало или вообще не проявляют склонности к химическому соединению. Следовательно, при осмосе, где используемые мембраны неизменно являются коллоидными, осмотическое действие ограничивается почти исключительно кристаллоидами, поскольку только они способны вступать в то соединение с материалом перегородки, от которого зависит все действие.

На основе вышеупомянутых принципов Грэм разработал простой метод отделения кристаллоидов от коллоидов, который он назвал «диализом» и который стал ценнейшим дополнением к средствам химического анализа. Единственным необходимым прибором является неглубокий лоток, изготовленный путем натягивания пергаментной бумаги (нерастворимого коллоида) на обруч из гуттаперчи. Раствор, подлежащий «диализу», наливается в этот лоток, который затем помещается в чистую воду; объем воды должен быть в восемь-десять раз больше объема раствора. В таких условиях кристаллоиды будут диффундировать через пористую перегородку в воду, оставляя коллоиды в лотке, и в течение нескольких дней произойдет более или менее полное разделение этих двух классов тел. Таким способом мышьяковистую кислоту и подобные ей кристаллоиды можно отделить от коллоидных материалов, с которыми в случаях отравления они обычно оказываются смешанными в животных соках или тканях.

Однако, помимо этих практических применений, метод диализа в руках Грэма привел к самым поразительным результатам, позволив выделить почти совершенно новый класс тел — коллоидные формы наших самых привычных веществ — и обосновать вывод о том, что коллоидное, как и кристаллическое, состояние является почти универсальным свойством материи. Так, он смог получить в воде растворы коллоидных состояний гидратов алюминия, железа, хрома, олова, метаоловянной, титановой, молибденовой, вольфрамовой и кремниевой кислот, все из которых при определенных условиях образуют гель, подобно раствору клея. Удивительную природу этих фактов могут в полной мере оценить лишь те, кто знаком с предметом, но каждый может понять удивление, с которым химик наблюдал, как такие твердые, нерастворимые тела, как кремень, обильно растворяются в воде и превращаются в мягкие студни. Эти факты, без сомнения, являются важнейшим вкладом доктора Грэма в чистую химию.

В этом очерке научной карьеры нашего покойного коллеги мы придерживались логического, а не хронологического порядка событий, надеясь таким образом сделать связи между различными частями его работы более понятными. Однако следует помнить, что два направления исследований, которые мы выделили, на самом деле были переплетены, и та прекрасная гармония, которую представляет собой его завершенная жизнь, была результатом не заранее продуманного плана, а постоянной преданности истине и детской веры, которая без колебаний устремлялась вперед, как только природа указывала путь.

Хотя исследования явлений, связанных с молекулярным движением в газах и жидкостях, были, безусловно, самыми важными трудами доктора Грэма, он также внес в химию множество исследований, которые нельзя включить в этот раздел. Из них, которые мы можем рассматривать как его отдельные работы, наиболее важным было исследование гидратов и других солей фосфора. Правда, интерпретация результатов, которую он дал, была существенно изменена современной химической философией, однако факты, которые он установил, составляют важную часть фундамента, на котором эта философия покоится. Действительно, кажется, что он почти предвосхитил позднейшие учения о типах и многоосновных кислотах, и ни в одной из своих работ он не проявил более проницательного наблюдения или острого мышления. Столь же примечательно последующее исследование состояния воды в нескольких кристаллических солях и в гидратах серной кислоты. Наконец, Грэм также сделал интересные наблюдения о соединении спирта с солями, о процессе этерификации, о медленном окислении фосфора и о самовоспламеняемости фосфористого водорода. Однако в данном месте было бы неуместно делать что-либо, кроме перечисления тем этих менее важных исследований; поэтому в этом очерке мы стремились лишь дать общее представление о характере области, которую этот выдающийся исследователь природы преимущественно возделывал, и показать, как обилен был урожай истины, которым мы обязаны его добросовестному труду.

Грэм не был плодовитым писателем. Его научные статьи были очень краткими, но содержательными, а его «Основы химии» были его единственным крупным трудом. Это было замечательное изложение химической физики, а также чистой химии, и в нем давалось более философское объяснение теории гальванического элемента, чем то, что появлялось ранее. Нашему покойному коллеге посчастливилось получить при жизни щедрое признание ценности своих трудов. Его членства добивались почти все главные научные общества мира, и он в высокой степени пользовался доверием и уважением своих коллег. Действительно, он был удивительным образом возвышен над мелкими завистями и принижающими ссорами, которые так часто портят красоту жизни ученого, в то время как великая прелесть и доброта его натуры тесно привязывали к нему его друзей.

В заключение нельзя не упомянуть самую благожелательную черту характера Грэма — его сочувствие к молодым людям, что давало ему большое влияние как преподавателю в колледже, с которым он был долгое время связан. Многие из тех, кто сейчас занимает видное положение в научном мире, нашли в его поддержке сильнейший стимул к упорству, а в его одобрении и дружбе — лучшую награду за успех.

VI.

МЕМУАР ОБ УИЛЬЯМЕ ХЭЛЛОУСЕ МИЛЛЕРЕ.

Перепечатано из «Трудов Американской академии искусств и наук», том XVI, 24 мая 1881 г.

Уильям Хэллоус Миллер, избранный иностранным почетным членом этой Академии на место К. Ф. Наумана 26 мая 1874 года, скончался в своей резиденции в Кембридже, Англия, 20 мая 1880 года в возрасте семидесяти девяти лет, родившись в Велиндре, Уэльс, 5 апреля 1801 года. Его жизнь была удивительно небогата событиями, даже для ученого. Окончив Кембридж с отличием по математике в 1826 году, он стал членом своего колледжа (Сент-Джонс) в 1829 году и был избран профессором минералогии в Университете в 1832 году. Под влиянием спокойной и изысканной атмосферы этого древнего английского университета Миллер прожил долгую и безмятежную жизнь, наполненную полезными трудами, отмеченную уважением и любовью коллег и благословленную гармоничными семейными узами. Эта тихая студенческая жизнь в точности соответствовала его натуре, которая избегала суеты и беспокойства нашего современного мира. Даже для отдыха он любил искать уединенные долины Восточных Альп; и описание, которое он однажды дал автору, как он сидит рядом со своей женой среди величественных пейзажей, погруженный в разработку кристаллографических формул, в то время как искусная художница набрасывала великолепные очертания Доломитовых гор, было прекрасной идиллией науки.

Деятельность Миллера, однако, не ограничивалась Университетом. В 1838 году он стал членом Королевского общества, а в 1856 году был назначен его иностранным секретарем — пост, для которого он был исключительно пригоден и который занимал много лет. В 1843 году он был выбран в комитет по надзору за созданием новых парламентских эталонов длины и веса, чтобы заменить те, что были утрачены при пожаре, уничтожившем здания Парламента в 1834 году, и профессору Миллеру было поручено создание нового эталона веса. Его работа в этом важном комитете, описанная в обширной статье, опубликованной в «Философских трудах» за 1856 год, была образцом добросовестного исследования и научной точности. Профессор Миллер впоследствии был членом новой Королевской комиссии по «изучению состояния вторичных эталонов и представлению отчетов о них, а также по рассмотрению любого вопроса, который мог повлиять на первичные, вторичные и местные эталоны»; а в 1870 году он был назначен членом «Международной комиссии по метру». Его услуги в этой комиссии были весьма ценны, и говорили, что «не было члена, чьи мнения имели бы больший вес при принятии решения по любому сложному и деликатному вопросу».

Однако, сколь бы ценными ни были общественные услуги профессора Миллера в этих различных комиссиях, его главная работа была в Университете. Его учитель, доктор Уильям Уэвелл — впоследствии магистр Тринити-колледжа — был его непосредственным предшественником на кафедре минералогии в Кембридже. Этот великий ученый, чей энциклопедический ум не мог долго ограничиваться столь узкой областью, занимал профессорскую должность всего четыре года; но в этот период он с присущим ему энтузиазмом посвятил себя изучению кристаллографии, и он совершил важнейшую работу, привлекая к этому же изучению молодого Миллера, который привнес свою математическую подготовку в его разъяснение. Профессору Миллеру выпала честь совершить уникальную работу, для которой более развитая наука с ее множеством деталей будет предлагать мало возможностей.

Основы кристаллографии были заложены задолго до времени Миллера. Гаюи обычно считают основателем этой науки; ибо он первым обнаружил важность спайности и классифицировал известные факты в рамках определенной системы. Взяв спайность за руководство и предположив, что формы спайности являются не только примитивными формами кристаллов в целом, но также формами их интегральных молекул, он попытался показать, что все вторичные формы могут быть выведены из нескольких первичных форм, рассматриваемых как элементы природы, посредством декрементов молекул на их ребрах. Подобным образом он показал, что все формы данного минерала, такого как флюорит или кальцит, могут быть построены из интегральных молекул путем искусного соединения примитивных форм. Расчленение кристаллов Гаюи, которое, казалось, вело к их конечным кристаллическим элементам, снискало его системе большое внимание и признание публики. Система была разработана с большой ясностью и полнотой в работе, примечательной живостью стиля и удачностью иллюстраций. Более того, системе было дано простое математическое выражение, и нотация, которую Гаюи изобрел для выражения отношения вторичных форм к первичным, в модифицированном и улучшенном Леви виде, до сих пор используется французскими минералогами.

Система Гаюи, однако, была в высшей степени искусственной и лишь подготовила путь для более простого и общего выражения фактов. Немецкий кристаллограф Вейс, по-видимому, первым осознал истину о том, что декременты Гаюи были лишь механическим способом представления того факта, что все вторичные грани кристалла делают на ребрах примитивной формы отсечения, которые являются простыми кратными друг друга; и, как только эта общая концепция была получена, вскоре стало ясно, что эти отношения можно измерять на осях симметрии кристалла так же просто, как и на ребрах фундаментальных форм; и, более того, что, когда формы кристаллов рассматриваются в их отношении к этим осям, становится очевидным более общий закон, и искусственное различие между первичными и вторичными формами исчезает.

Так медленно развивалась концепция кристалла как группы подобных граней, симметрично расположенных вокруг определенных и очевидных систем осей и помещенных так, что отсечения, или параметры, на этих осях находятся друг с другом в простом числовом отношении. Представляя через a : b : c отношение отсечений грани на трех осях кристалла данного вещества, тогда отсечения любой другой грани этого или любого другого кристалла того же вещества соответствуют общей пропорции ma : nb : pc, в которой m, n, p — три простых целых числа. Эта простая нотация, разработанная Вейсом, выражала фундаментальный закон кристаллографии; и концепция кристалла как системы граней, симметрично распределенных согласно этому закону, была большим шагом вперед по сравнению с декрементами Гаюи, шагом, не похожим на переход астрономии от системы вихрей к закону тяготения. И все же, как механизм вихрей был естественной прелюдией к закону Ньютона, так и декременты Гаюи подготовили путь для более широких взглядов немецких кристаллографов.

Внес ли Вейс или Моос наибольший вклад в продвижение кристаллографии к ее более философской стадии, здесь не важно исследовать. Каждый из этих выдающихся ученых проделал важную работу по развитию и распространению более широких идей и по демонстрации своими исследованиями того, что факты природы соответствуют новым концепциям. Но Карлу Фридриху Науману, профессору в то время в «Горной академии во Фрайберге», принадлежит заслуга первой разработки полной системы теоретической кристаллографии, основанной на законах симметрии и осевых отношений. Его «Учебник чистой и прикладной кристаллографии», опубликованный в двух томах в Лейпциге в 1830 году, был замечательным произведением и, казалось, охватывал всю теорию внешних форм кристаллов. Науман использовал очевидные и прямые методы аналитической геометрии для выражения количественных отношений между частями кристалла; и, хотя его методы часто излишне многословны, а нотация неуклюжа, его формулы хорошо приспособлены к вычислениям и легко понятны лицам, умеренно подготовленным в математике.

Но, сколь бы всеобъемлющей и совершенной в деталях ни была система Наумана, она была громоздкой и лишенной элегантности математической формы. Это происходило главным образом из-за того, что старые методы аналитической геометрии не подходили для задач кристаллографии; но это также было результатом склонности немецкого ума останавливаться на деталях и придавать значение системам классификации. Для Наумана шесть кристаллических систем были такими же реальностями природы, как формы интегральных молекул для Гаюи, и он не смог охватить более широкую мысль, которая включает все частные системы в один всеобъемлющий план.

Наш покойный коллега, профессор Миллер, с другой стороны, обладал той силой математического обобщения, которая позволила ему должным образом подчинить части целому и разработать систему математической кристаллографии такой простоты и красоты формы, что она оставляет желать лучшего. Это была великая работа его жизни, работа, достойная университета, который породил «Начала». Она была опубликована в 1839 году под названием «Трактат по кристаллографии»; а в 1863 году содержание работы было воспроизведено в более совершенной форме, еще более сжатой и обобщенной, в тонком томе всего из восьмидесяти шести страниц, который автор скромно назвал «Очерк по кристаллографии».

Миллер начал свое изучение кристаллографии с теми же материалами, что и Науман; но, в дополнение, он принял прекрасный метод Франца Эрнста Неймана — относить грани кристалла к поверхности описанной сферы с помощью радиусов, проведенных перпендикулярно граням. Точки, где радиусы встречаются с поверхностью сферы, являются полюсами граней, и дуги больших кругов, соединяющие эти полюса, очевидно, могут быть использованы как мера углов между гранями кристалла. Это изобретение Неймана было зародышем системы кристаллографии Миллера, ибо оно позволило английскому математику применить элегантные и сжатые методы сферической тригонометрии к решению кристаллографических задач; и профессор Миллер всегда выражал свою огромную признательность Нейману не только за этот простой способ определения положения граней кристалла, но также за его метод представления относительного положения полюсов граней на плоской поверхности с помощью прекрасного применения методов стереографической и гномонической проекции. Этот метод представления кристалла очень ясно показывает отношения частей и, несомненно, был большим подспорьем Миллеру в помощи ему обобщить свои выводы.

С самого начала профессор Миллер понимал яснее, чем любой предыдущий автор, всеобъемлющий масштаб великого закона кристаллографии. Он открывает свой трактат его формулировкой, и из этого закона как фундаментального принципа предмета логически развивается вся его система кристаллографии. Помимо этого, все, что является специфическим для системы Миллера, вовлечено в два или три общих теоремы. Остальная часть его трактата состоит из дедукций из этих принципов и их применения к частным случаям.

Один из самых важных этих принципов, и тот, который в трактате вовлечен в формулировку фундаментального закона кристаллографии, по своей сути является не чем иным, как аналитическим приемом. Как мы уже заявляли, Вейс показал, что если a : b : c представляет отношение отсечений любой грани кристалла на трех осях x, y и z соответственно, отсечения любой другой возможной грани должны удовлетворять пропорции—

A : B : C = m a : n b : p c ,

в которой m, n и p — простые целые числа. Иррациональные значения a, b и c являются фундаментальными величинами для каждого кристаллического вещества; и Миллер назвал эти относительные величины параметрами кристаллов, в то время как целые числа m, n и p он назвал индексами соответствующих граней. Но вместо того, чтобы записывать пропорцию, которая выражает закон кристаллографии, как выше, он придал ей несколько иную форму, а именно:

A : B : C = | 1 h | a : | 1 k | b : | 1 l  | c,

и использовал в своей системе для индексов грани значения h : k : l, которые также находятся в отношении целых чисел, и обычно более простых целых чисел, чем m : n : p. Это кажется небольшой разницей; ибо h k l в последней пропорции очевидно являются обратными величинами m n p в первой; но разница, мала как она есть, вызывает удивительное упрощение формул, которые выражают отношения между частями кристалла. Из последней пропорции мы выводим сразу

1 h | · | a A | = | 1 k | · | b B | = | 1 l  | · | c C | ,

что является формой, в которой Миллер сформулировал свой фундаментальный закон.

Если P представляет «полюс» грани, чьи «индексы» есть h k l, то есть представляет точку, где радиус, проведенный нормалью к грани, встречается с поверхностью сферы, описанной вокруг кристалла (сфера проекции, как она называется), и если X, Y, Z представляют точки, где оси кристалла встречаются с той же сферической поверхностью, то очевидно, что X Y, X Z и Y Z являются дугами больших кругов, которые измеряют наклонение осей друг к другу, и что P X, P Y и P Z являются дугами других больших кругов, которые измеряют наклонение грани (h k l) на плоскости, нормальные к соответствующим осям; и, также, что эти несколько дуг образуют стороны сферических треугольников, таким образом начерченных на сфере проекции. Теперь, очень легко показать, что

a h | cos P X | = | b k | cos P Y | = | c l  | cos P Z,

и с помощью этой теоремы мы способны свести очень многие задачи кристаллографии к решению сферических треугольников.

Другой очень большой класс задач в кристаллографии основан на отношении граней в зоне; то есть граней, которые все параллельны одной линии, называемой осью зоны, и чьи взаимные пересечения, следовательно, все параллельны друг другу. Если теперь h k l и p q r — индексы любых двух граней зоны (не параллельных друг другу), любая другая грань в той же зоне должна выполнять условие, выраженное простым уравнением

u u + v v + w w = o ,

где u v и w — индексы третьей грани, и u v w имеют значения

u = k r − l q v = l p − h r w = h q − k p .

Поскольку h k l и p q r — целые числа, очевидно, что u v w также должны быть целыми числами, и эти величины называются индексами зоны. Три целых числа, которые являются индексами грани, при записи их последовательно служат очень удобным символом этой грани и представляют кристаллографу все ее отношения; и подобным образом Миллер использовал индексы зоны, заключенные в скобки, как символ этой зоны. Так 123, 531, 010 — символы граней, а [111], [213], [001] — символы зон.

Дополнительная теорема позволяет нам вычислить символы четвертой грани в зоне, когда известны угловые расстояния между четырьмя гранями и символы трех из них, но эта задача не может быть сделана понятной в нескольких словах.

Те немногие положения, к которым мы обратились, включают все, что является существенным и специфическим для системы профессора Миллера. Эти данные, а остальное могло быть сразу развито любым ученым, который был знаком с фактами кристаллографии; и обстоятельство, что ее существенные черты могут быть так кратко изложены, достаточно, чтобы показать, насколько чрезвычайно проста эта система. В то же время она удивительно всеобъемлюща, и студент, который овладел ею, чувствует, что она представляет ему в одном грандиозном виде всю схему форм кристаллов, и что она значительно помогает ему понять схему как целое, а не просто как сумму определенных отдельных частей. Так чувствовал сам профессор Миллер; и, хотя он рассматривал шесть систем кристаллов немецких кристаллографов как естественные деления области, он считал, что они ограничены искусственными линиями, которые не имеют более глубокого значения, чем пограничные линии на карте. Как велико развертывание науки от Гаюи до Миллера, и все же теперь мы можем видеть великие фундаментальные идеи, сияющие сквозь неясность с самого начала! То, что мы теперь называем параметрами кристалла, были для Гаюи фундаментальными размерами его «интегральных молекул», наши индексы были его «декрементами», а наши концепции симметрии — его «фундаментальными формами». Однако в росте кристаллографии не было ничего особенного. Этот рост следовал обычному порядку науки, и здесь, как и везде, ранние, грубые, материальные концепции были ступенями, по которым люди поднимались к высшим вещам. В таких науках, как химия, которые очевидно все еще находятся на ранних стадиях своего развития, было бы хорошо, если бы студенты помнили эту истину истории и не придавали чрезмерного значения структурным формулам и подобным механическим устройствам, которые, хотя и полезны для помощи памяти, являются просто препятствиями для прогресса, как только необходимость в такой помощи проходит. И когда жизнь великого мастера науки закончилась, хорошо оглянуться назад на дорогу, которую он прошел, и, пока мы черпаем мужество в его успехе, хорошо обдумать урок, который его опыт должен преподать; и, поскольку прогресс в познании этого мира всегда шел от грубого к духовному, не можем ли мы радоваться, как те, у кого есть великая надежда?

Хотя исключительное достоинство «Трактата по кристаллографии» затмевает все, что было второстепенным, мы не должны забывать упомянуть, что профессор Миллер опубликовал раннюю работу по гидростатике и многочисленные более короткие статьи по минералогии и физике, которые были все ценными и постоянно содержали важные дополнения к знанию. Более того, «Новое издание минералогии Филлипса», которое он опубликовал в 1852 году совместно с Г. Дж. Бруком, обязано своей главной ценностью массе кристаллографических наблюдений, которые он сделал с присущей ему точностью и терпением в течение многих лет и там свел в таблицы в своей лаконичной манере. Как сказал один из его коллег по Королевскому обществу, «это памятник имени Миллера, хотя он почти стер это имя из него». Памяти профессора Миллера должно быть воздано тем, что его работы должны быть собраны, и особенно тем, что с помощью подходящего комментария его «Очерк по кристаллографии» должен быть сделан доступным для основной массы студентов физической науки, которые, как правило, не обладают способностью или подготовкой, позволяющей им постичь обобщение, когда оно выражено исключительно в математических терминах. Сами достоинства книги профессора Миллера как научной работы делают ее очень трудной для среднего студента, хотя она включает лишь простейшие формы алгебры и тригонометрии.

Независимость, широта, точность, простота, смирение, вежливость — это светящиеся слова, которые выражают характер профессора Миллера. В его благожелательном присутствии молодой студент чувствовал себя ободренным выразить свои незрелые мысли, которые обязательно рассматривались с вниманием, в то время как из богатства знаний великий мастер делал ошибку очевидной, делая истину блистательной. Это было величайшим удовлетворением для неопытного исследователя, когда его наблюдения были подтверждены профессором Миллером, и он никогда не чувствовал себя обескураженным, когда его ошибки исправлялись. Автор этого уведомления считает одной из великих привилегий своей юности и одним из самых важных элементов своего образования быть получателем любезностей и советов трех великих английских людей науки, которые всегда были «его собственными идеальными рыцарями», и этими благородными рыцарями были Фарадей, Грэм и Миллер.

VII.

УИЛЬЯМ БАРТОН РОДЖЕРС.

Уильям Бартон Роджерс родился в Филадельфии 7 декабря 1804 года. Его отец, Патрик Керр Роджерс, был уроженцем Ньютон-Стюарта на севере Ирландии; но, будучи студентом Тринити-колледжа в Дублине, став объектом подозрений из-за своего сочувствия восстанию 1798 года, он эмигрировал в эту страну и закончил свое образование в Пенсильванском университете в Филадельфии, где получил степень доктора медицины.

Здесь он женился на Ханне Блайт, шотландской леди, которая в то время жила со своей тетей, миссис Рэмси, и обосновался в своей профессии в доме на Девятой улице, напротив Университета; и в этом доме родился Уильям Б. Роджерс. Он был вторым из четырех сыновей — Джеймса, Уильяма, Генри и Роберта, — все из которых стали выдающимися людьми науки.

Патрик Керр Роджерс, обнаружив, что его перспективы медицинской практики в Филадельфии уменьшились вследствие длительного отсутствия в Ирландии, ставшего необходимым из-за смерти его отца, переехал в Балтимор; но вскоре после этого принял профессорскую должность химии и физики в колледже Уильяма и Мэри в Вирджинии, освободившуюся после отставки покойного Роберта Хэра; и примечательным фактом является то, что, в то время как он сменил доктора Хэра в колледже Уильяма и Мэри, его старший сын Джеймс сменил доктора Хэра в Пенсильванском университете. В колледже Уильяма и Мэри получили образование четыре брата Роджерс; и после смерти отца в Элликотт-Миллс в 1828 году Уильям Б. Роджерс унаследовал освободившуюся таким образом профессорскую должность.

Он уже заработал репутацию преподавателя курсом лекций перед Мэрилендским институтом в Балтиморе в течение предыдущего года и после своего назначения сразу начал свою карьеру как научный исследователь. В этот период он опубликовал статью о «Росе» и, в связи со своим братом Генри, другую статью о «Вольтовом столбе» — обе темы были непосредственно связаны с его профессорской должностью. Но его внимание рано было направлено на вопросы химической геологии; и он написал, будучи в колледже Уильяма и Мэри, серию статей для «Фермерского регистра» о «Зеленых песках и мергелях Восточной Вирджинии» и их ценности как удобрений. Затем мы находим молодого профессора, выступающего перед Законодательным собранием Вирджинии и, скромно представляя свои собственные открытия, делающего их поводом для убеждения этого органа в важности систематической геологической съемки для развития ресурсов штата. Настолько велика была научная репутация, которую профессор Роджерс рано приобрел такими услугами, что в 1835 году он был призван занять важную кафедру естественной философии и геологии в Университете Вирджинии; и в том же году он был назначен государственным геологом Вирджинии и начал те важные исследования, которые всегда будут связывать его имя с американской геологией.

Профессор Роджерс оставался во главе Геологической службы Вирджинии до ее прекращения в 1842 году и опубликовал серию очень ценных ежегодных отчетов. Как и ожидалось, съемка привела к большому накоплению материала и многочисленным открытиям большого местного значения. Поскольку это была одна из самых ранних геологических съемок, предпринятых в Соединенных Штатах, ее директорам приходилось в значительной степени разрабатывать методы и составлять планы исследований, которые с тех пор стали общими. Это не место, однако, для таких деталей; но есть четыре или пять общих результатов геологической работы профессора Роджерса в этот период, которые оказали постоянное влияние на геологическую науку и которые поэтому должны быть кратко отмечены. Некоторые из этих результатов были впервые опубликованы в «Американском журнале науки»; другие были первоначально представлены Ассоциации американских геологов и натуралистов и опубликованы в ее «Трудах». Профессор Роджерс принял большое участие в организации этой ассоциации в 1840 году, председательствовал на ее собрании в 1845 году и снова, два года спустя, когда она была расширена в Американскую ассоциацию содействия развитию науки.

В связи со своим братом Робертом профессор Уильям Б. Роджерс был первым, кто исследовал растворяющее действие воды — особенно когда она заряжена углекислотой — на различные минералы и горные породы; и, показав степень этого действия в природе и его влияние на формирование минеральных отложений различных видов, он был одним из первых, кто наблюдал и интерпретировал важный класс фактов, которые являются основой химической геологии.

Другим важным результатом геологической работы профессора Роджерса было показать, что состояние любого угольного пласта находится в тесной генетической связи с величиной нарушения, которому подверглись вмещающие пласты, причем уголь становится тверже и содержит меньше летучих веществ по мере увеличения доказательств нарушения. Это обобщение, которое кажется нам сейчас почти самоочевидным — понимая, как мы понимаем, больше об истории формирования угля, — было для профессора Роджерса индукцией из большой массы наблюдаемых фактов.

Безусловно, однако, самым памятным вкладом профессора Роджерса в геологию был тот, который был сделан в связи с Генри Д. Роджерсом в статье под названием «Законы структуры более нарушенных зон земной коры», представленной двумя братьями на собрании Ассоциации американских геологов и натуралистов, состоявшемся в Бостоне в 1842 году. Эта статья была первым представлением того, что можно назвать вкратце «Волновой теорией горных цепей». Эта теория была выведена братьями Роджерс из расширенного изучения Аппалачской цепи в Пенсильвании и Вирджинии и была поддержана многочисленными геологическими разрезами и большой массой фактов. Гипотеза, которую они предложили в качестве объяснения происхождения великих горных волн, может не быть общепринятой; но общий факт, что структура горных цепей одинакова во всех существенных чертах, на которые впервые указали братья Роджерс, был подтвержден наблюдениями Мурчисона на Урале, Дарвина в Андах и швейцарских геологов в Альпах. «В Аппалачах волновая структура очень проста, и то же самое верно для всех складчатых районов, где движения коры были простыми и действовали только в одном направлении. Но там, где возвышающие силы действовали в разных направлениях в разное время, вызывая интерференцию волн, как в бурном море, как в Швейцарских Альпах и горах Уэльса или Камберленда, волнистость замаскирована и с крайним трудом поддается определению». Волновая теория горных цепей была первым важным вкладом в динамическую и структурную геологию, который был выдвинут в этой стране. Она вызвала в то время большой интерес как из-за новизны взглядов, так и из-за красноречия, с которым они были изложены; и сегодня она все еще рассматривается как одно из самых важных достижений в орографической геологии.

Заметной особенностью горных регионов является разрыв пластов, называемый сбросами; и еще одним из поразительных геологических обобщений братьев Роджерс является то, что можно назвать законом распределения сбросов. Они показали, что сбросы не происходят на пологих волнах, а в наиболее сжатых изгибах горных цепей, которые в процессе движения треснули или уступили на вершине, где изгиб наиболее острый, причем менее наклоненная сторона была сдвинута вверх по плоскости сброса, эта плоскость обычно параллельна, если не совпадает с осевой плоскостью; и, далее, что «направление этих сбросов обычно следует за ходом линии возвышения гор, причем длина и вертикальное смещение зависят от силы возмущающей силы».

Последний из общих геологических результатов, к которым мы обращались выше, был опубликован только под именем Уильяма Б. Роджерса. Он был основан на наблюдаемых положениях более чем пятидесяти термальных источников в Аппалачском поясе, встречающихся на площади около пятнадцати тысяч квадратных миль, которые, как было показано, выходят из антиклинальных осей и сбросов или из точек, очень близких к таким линиям; и в связи с этими источниками было далее показано, что в газах, которые воды удерживали в растворе, было большое преобладание азота.

Следует помнить, что в то время, когда эта геологическая работа была выполнена, профессор Роджерс был активным преподавателем в Университете Вирджинии, читая в течение большой части года почти ежедневные лекции либо по физике, либо по геологии. Те, кто встречал его в его дальнейшей жизни в различных отношениях в Бостоне и часто был очарован его удивительной силой научного изложения, могут легко понять эффект, который он должен был произвести, будучи в расцвете мужества, на восторженных юношей, которые попали под его влияние. Его лекционный зал был всегда переполнен. Как пишет один из его бывших студентов: «Все проходы были бы заполнены, и даже окна переполнены снаружи. В одном случае я помню, что толпа собралась задолго до часа, назначенного для лекции, и так заполнила зал, что профессор мог получить доступ только через боковой вход, ведущий из задней части зала через аппаратную. Эти факты показывают, как к нему относились студенты Университета Вирджинии. Его манера представлять самый обычный предмет в науке — облекая свои мысли, как он всегда делал, в удивительную беглость и ясность выражения и красоту дикции — вызывала теплейшее восхищение и часто возбуждала возбудимую натуру южных юношей к проявлению восторженных демонстраций одобрения. По всей Вирджинии, и действительно по всему Югу, рассеяны его бывшие студенты, которые даже сейчас считают одной из величайших привилегий своей жизни посещение его лекций».

Таково было впечатление, которое профессор Роджерс оставил в Университете Вирджинии, что, когда он вернулся тридцать пять лет спустя, чтобы помочь в праздновании пятидесятилетия, его встретили настоящей овацией. Хотя воспоминания о гражданской войне, которая произошла в промежутке, и известные симпатии профессора Роджерса к делу Севера могли бы охладить энтузиазм, все же присутствия высокочтимого учителя было достаточно, чтобы разжечь прежнее восхищение; и, на языке современной вирджинской газеты, «старые студенты увидели перед собой того же Уильяма Б. Роджерса, который тридцать пять лет назад держал их в оцепенении в своем классе естественной философии; и, когда великий оратор разогрелся, эти люди забыли свой возраст; они снова были молоды и проявляли свой энтузиазм так же дико, как когда, в былые дни, восхищенные его красноречием, они заставляли лекционный зал Университета звенеть от своих аплодисментов».

Помимо своих геологических статей, профессор Роджерс опубликовал, будучи в Университете Вирджинии, ряд важных химических вкладов, относящихся главным образом к новым и улучшенным методам химического анализа и исследований. Эти статьи были опубликованы в связи с его младшим братом Робертом Э. Роджерсом, ставшим теперь его коллегой в качестве профессора химии и материальной медицины в Университете; и таковы были удивительно близкие отношения между братьями, что часто невозможно отделить их научную работу. Среди них были статьи «О новом процессе получения чистого хлора»; «Новый процесс получения муравьиной кислоты, альдегида и т. д.»; «Об окислении алмаза жидким путем»; «О новых инструментах и процессах для анализа карбонатов»; «О поглощении углекислоты жидкостями»; помимо расширенного исследования «О разложении минералов и горных пород карбонизированными и метеорными водами», к которому мы обращались выше. В то время также было большое количество химической работы, постоянно находившейся в руках в связи с Геологической службой, такой как анализы минеральных вод, руд и тому подобного. Более того, будучи в Университете Вирджинии, профессор Роджерс опубликовал краткий трактат о «Прочности материалов» и том о «Элементах механики» — книги, которые, хотя давно вышли из печати, были очень полезными учебниками в свое время и отмечены ясностью стиля и удачностью объяснения, за которые автор был так знаменит.

1853 год стал поворотным моментом в жизни профессора Роджерса. Четырьмя годами ранее он женился на мисс Эмме Сэвидж, дочери достопочтенного Джеймса Сэвиджа из Бостона, известного автора «Генеалогического словаря Новой Англии» и президента Массачусетского исторического общества. Эта связь оказалась венчающим благословением его жизни. Миссис Роджерс, своей энергией, своим интеллектом, своим веселым равновесием, своим неизменным сочувствием, стала покровителем его трудов, украшением и утешением его средних лет, а также преданным спутником и поддержкой его преклонных лет. Сразу после своей свадьбы, 20 июня 1849 года, он посетил Европу со своей женой и присутствовал на собрании Британской ассоциации содействия развитию науки, состоявшемся в том году в Бирмингеме, где его приняли с большой теплотой и он произвел самое заметное впечатление. Вернувшись домой осенью, профессор Роджерс возобновил свою работу в Университете Вирджинии; но новые семейные отношения, которые были установлены, привели в 1853 году к переводу его резиденции в Бостон, где его окружила совершенно иная, но даже более важная сфера полезности. Его широкая научная репутация, а также его семейная связь обеспечили ему теплый прием в самых культурных кругах бостонского общества, где его сила характера, его способность передавать знания и его благожелательные манеры вскоре снискали всеобщее уважение и восхищение. Он сразу же принял активное участие в различных научных интересах города. С 1845 года он был членом этой Академии; и после того, как он поселился среди нас, он был частым посетителем наших собраний, часто принимал участие в наших заседаниях, стал членом нашего Совета, а с 1863 по 1869 год действовал как наш секретарь по переписке. Он проявлял аналогичный интерес к Бостонскому обществу естественной истории. Он был членом, а в течение многих лет и президентом Научного клуба четверга вечером, которому он придал новую жизнь и энергию и который был превращен им в важную область влияния. Члены, которые были связаны с ним в этом клубе, никогда не забудут те мастерские изложения недавних достижений в физической науке; и будут помнить, что, хотя он прояснял их техническую важность для богатых деловых людей вокруг него, он никогда не упускал случая впечатлить своих слушателей ценностью и достоинством научной культуры.

В течение первых лет своего пребывания в Бостоне профессор Роджерс занимал себя рядом научных проблем, главным образом физических. Он изучал вариации озона (или того, что тогда считалось озоном) в атмосфере в то время, когда эта тема привлекала большое внимание. Он был очень заинтересован в улучшениях катушки Румкорфа, сделанных г-ном Э. С. Ричи; и в этой связи опубликовал статью об «Актинизме электрического разряда в вакуумных трубках». Изучение явлений бинокулярного зрения привело к статье под названием «Эксперименты, опровергающие бинокулярной комбинацией визуальных спектров теорию Брюстера о последовательных комбинациях соответствующих точек». Статья, обсуждающая явления дымовых колец и вращающихся колец в жидкостях, появилась в «Американском журнале науки» за 1858 год с описанием очень простого, но эффективного аппарата, с помощью которого явления могли быть легко воспроизведены. В этой статье профессор Роджерс предвосхитил некоторые из поздних результатов Гельмгольца и сэра Уильяма Томсона. В том же году остроумная иллюстрация свойств звуковых пламен была продемонстрирована вышеупомянутому Клубу четверга вечером, в которой профессор Роджерс предвосхитил графа Шафготча в изобретении прекрасного оптического доказательства прерывистости поющего водородного пламени.

В 1861 году профессор Роджерс принял от губернатора Эндрю должность инспектора газа и газовых счетчиков штата Массачусетс и организовал систему инспекции, в которой стремился применить новейшие научные знания к этой работе; и во время визита, который он снова совершил в Европу в 1864 году, он представил на собрании Британской ассоциации в Бате статью под названием «Отчет об аппаратуре и процессах для химического и фотометрического тестирования осветительного газа».

В течение этого периода он прочитал несколько курсов лекций перед Лоуэлловским институтом в Бостоне, которые слушались с величайшим энтузиазмом и послужили очень значительному расширению репутации профессора Роджерса в этом сообществе. Ночь за ночью переполненные аудитории, состоящие главным образом из учителей и рабочих, были в оцепенении от его удивительной силы изложения и иллюстрации. В представлении профессором Роджерсом предмета было гораздо больше, чем удачность выражения, красота языка, выбор эпитетов или значимость жеста. Он обладал силой выстраивать факты и заставлять их все работать на точку, которую он желал проиллюстрировать, что делало отношения его предмета ясными как день. Слушая это мощное ораторское искусство, человек только чувствовал, что оно могло бы иметь, если не более полезную, то все же более амбициозную цель; ибо меньшая сила двигала сенатами и определяла судьбы империй.

Интерес к лекциям профессора Роджерса не был вызван исключительно очарованием его красноречия; ибо, хотя такова была удачность его представлений и такова была яркость его описаний, что он часто мог обходиться без материальных средств, столь существенных для большинства учителей, все же, когда средства иллюстрации были в его распоряжении, он показывал свою силу не меньше в адаптации экспериментов, чем в выборе языка. Он хорошо знал, что эксперименты, чтобы быть эффективными, должны быть простыми и по существу; и он также знал, как впечатлить свою аудиторию красотой явлений и величием сил природы. Он всегда, казалось, наслаждался любой элегантной или поразительной иллюстрацией физического принципа даже больше, чем его слушатели, и было восхитительно видеть энтузиазм, который он чувствовал по поводу простейших явлений науки, когда они представлены в новой манере.

Мы подходим теперь к венчающей и величайшей работе жизни профессора Роджерса — основанию Массачусетского технологического института — достижению, столь важному по своим результатам, столь далеко идущему в своих перспективах и столь полному в своих деталях, что оно затмевает все остальное. Великий проповедник сказал, что «жизнь каждого человека — это план Божий». Верный работник может только наилучшим образом использовать возможности, которые предлагает каждый день; но он может быть уверен, что работа, добросовестно выполненная, не будет напрасной, и должен доверительно оставить исход высшей силе. Мало думал молодой Роджерс, когда начал преподавать в Вирджинии, что он должен быть основателем великого учреждения в штате Массачусетс; и все же мы можем теперь видеть, что вся работа его жизни была подготовкой к этой благородной судьбе. Само красноречие, которое он так рано приобрел, должно было стать его великим инструментом; его работа в Геологической службе дала ему национальную репутацию, которая была существенным условием успеха; его жизнь в Университете Вирджинии, где он не был скован традициями старых университетов, позволила ему созреть практические методы научного преподавания, которые должны были рекомендовать будущее учреждение рабочему сообществу; и, больше всего, сила характера и широкая человечность, развитые его разнообразным опытом с миром, должны были дать ему силу, даже в консервативном штате его позднего принятия, лепить законодателей и деловых людей к своим мудрым замыслам.

Было бы неуместно, как было бы излишне, останавливаться в этой связи на различных этапах развития Технологического института. Факты очень широко известны в этом сообществе, и история уже была хорошо рассказана. Концепция отнюдь не была внезапным вдохновением, но медленно созревала из гораздо более общего и менее специфического плана, возникшего в комитете широко мыслящих граждан Бостона, которые в 1859 году, а затем в 1860 году подали петицию в Законодательное собрание Массачусетса выделить небольшую часть земли, отвоеванной у Бэк-Бэй, «для использования такими научными, промышленными и художественными учреждениями, которые могут объединиться для общественного блага». Большая схема провалилась; но из провала возникли два учреждения, которые являются честью и гордостью Бостона — Музей изящных искусств и Технологический институт. В дальнейшем развитии Музея изящных искусств профессор Роджерс имел лишь вторичное влияние; но один из его меморандумов Законодательному собранию содержит самое красноречивое утверждение, часто цитируемое, о ценности изящных искусств в образовании, которое свидетельствует одновременно о широте его культуры и масштабности его симпатий.

Хотя упомянутый выше комитет джентльменов не смог реализовать свой общий план, дискуссии, к которым он привел, вызвали такой интерес к созданию учреждения, посвященного промышленной науке и образованию, что они решились на первые шаги по организации такого института. Подкомитету было поручено подготовить план; результатом стал документ, написанный профессором Роджерсом под названием «Цели и план технологического института». Этот документ дал жизнь Массачусетскому технологическому институту, поскольку привлек достаточный интерес, чтобы уполномочить комитет двигаться дальше. В 1861 году законодательным органом была получена хартия с условным предоставлением земли, а 8 апреля 1862 года институт был окончательно организован, и профессор Роджерс был назначен его президентом. Тем не менее окончательные планы еще не были разработаны, и только 30 мая 1864 года руководство нового учреждения приняло отчет, подготовленный его президентом под названием «Сфера деятельности и план школы промышленной науки Массачусетского технологического института», который доктор Ранкл назвал «интеллектуальной хартией» учреждения и который, по его словам, «соблюдается во всех существенных пунктах по сей день». В ярком подтверждении того, что мы написали выше, доктор Ранкл далее говорит:

«В этом документе мы яснее видим широту, глубину и разнообразие научных знаний профессора Роджерса, а также его богатый опыт в преподавании и дисциплине в колледже. Потребовалось именно такое сочетание знаний и опыта, чтобы придать его концепциям рабочую форму, сгруппировать те дисциплины и упражнения, которые естественным и надлежащим образом относятся к каждому профессиональному курсу, и тем самым позволить другим увидеть руководящие принципы, которые должны направлять и ограничивать их работу в ее отношениях с требованиями других факультетов...»

«Экспериментальный элемент в нашей школе — особенность, которая получила широкое признание как характерная, — несомненно, обязан тому значению и четкости, которые были приданы ему в «Сфере деятельности и плане». В нашей дисциплине мы также должны отдать должное такту и великодушию профессора Роджерса — в том факте, что мы полностью свободны от всех мелочных правил и предписаний, касающихся поведения, свободны от всякого антагонизма между преподавателями и студентами».

Коллеги профессора Роджерса по этой Академии — многие из них также его коллеги по Технологическому институту или Обществу искусств, которое было столь важной чертой организации, — будут помнить, с каким восхищением они наблюдали за неутомимой заботой, с которой его вечно активный президент взращивал молодую жизнь созданного им учреждения. Они знают, как в первые годы он нес на себе весь груз ответственности за доверенное ему дело, которое добровольно и бескорыстно взял на себя ради общественного блага; как, добиваясь личным влиянием средств на ежедневное содержание школы, он сам вел большую часть преподавания и проявлял личное внимание к каждому студенту, вверенному его попечению. Они вспоминают, с какой мудростью, мастерством, тактом и терпением он направлял растущие средства и расширяющиеся масштабы деятельности ныне энергичного учреждения, преодолевая препятствия, примиряя разногласия и завоевывая общественное признание. Они никогда не забудут, как, когда великая депрессия сменила нездоровую деловую активность, вызванную гражданской войной, во время которой возникло учреждение, мощное влияние его великого лидера смогло благополучно провести его через финансовый шторм. Они глубоко скорбели, когда осенью 1868 года великий человек, который так много сделал, но от которого так много зависело, чьи нервы были утомлены заботами и переутомлением, был вынужден передать руководство более молодому человеку; и десять лет спустя они были соответственно обрадованы, увидев, как уважаемый руководитель снова вышел на передний план, с неповрежденной умственной силой и достаточной энергией, чтобы использовать свое заслуженное влияние для обеспечения тех пожертвований, которые требовались возросшей жизни учреждения; и они радовались вместе с ним, когда он смог передать достойному преемнику завершенное здание, хорошо устроенное и оснащенное — долговечный памятник благородству характера и самоотверженности талантов. Они присутствовали также на том последнем случае и присоединились к аплодисментам, которые присвоили ему титул «Основатель и Отец вечный, по патенту неоспоримому». Они слышали его трогательный, но скромный ответ и были радующимися, хотя и со слезами на глазах, свидетелями того, как после того, как была поставлена окончательная печать одобрения, он отступил, и великая работа была завершена.

Мы чтим успешного учителя, мы чтим исследователя законов природы, мы чтим честного руководителя дел — и наш покойный коллега имел все эти основания для нашего уважения; но мы чтим больше всего благородную человечность — и именно из такого теста сделаны основатели великих учреждений. По сравнению с этим насколько пусты обычные титулы отличия, которыми гордятся большинство людей! Кажется теперь почти тривиальным добавить, что наш коллега был удостоен докторской степени как своим собственным университетом, так и Университетом в Кембридже; что его искали в качестве члена многие ученые общества; что он дважды был призван председательствовать на ежегодных собраниях Американской ассоциации содействия развитию науки; и что после смерти профессора Генри он был тем единственным человеком в стране, на которого все указывали как на президента Национальной академии наук. Эта последняя честь, однако, была той, на которой приятно остановиться на мгновение, потому что она доставила удовлетворение профессору Роджерсу, и эта должность была той, которую он весьма украсил и для которой его необычайные ораторские способности были так хорошо приспособлены. Он был самым замечательным председательствующим ученым обществом. Его широта души и любезность манер незаметно разрешали раздоры, которые часто нарушают гармонию научной истины. Он обладал деликатным тактом так представить оратора, чтобы заранее завоевать внимание аудитории, не навязывая своей собственной личности; и когда доклад был прочитан, а дискуссия завершена, он подводил итог аргументам с такой ясностью и проливал на предмет такой свет, что абстрактные результаты научных исследований становились понятными для общего восприятия, и автор получал признание, которого застенчивый исследователь никогда не смог бы добиться для себя. Для профессора Роджерса истина была всегда прекрасна, и он мог сделать ее сияющей.

Также приятно отметить в заключение, что преклонные годы профессора Роджерса прошли в большом комфорте и спокойствии, среди всех прелестей жизни; что до самого конца он имел общество той, которую так сильно любил; и что растущие немощи были под присмотром, а случайности старости предотвращались с бдительностью, которую может хранить только самая нежная любовь. Мы с удовольствием вспоминаем его в том приятном летнем доме в Ньюпорте, который он сделал настолько полно в реальности, как и по названию «Морнинг-сайд» (Утренняя сторона), что мы никогда не думали о нем как о старом, и верим, что утреннее сияние, которое он так часто наблюдал, распространяющееся над восточным океаном, было обещанием того более полного дня, в который он вошел.

VIII.

ЖАН-БАТИСТ АНДРЕ ДЮМА.

Жан-Батист Андре Дюма родился в Алесе, на юге Франции, 14 июля 1800 года. Его отец принадлежал к древнему роду, был человеком культуры и занимал должность клерка муниципалитета Алеса. Сын получил образование в колледже своего родного города и, по-видимому, предназначался родителями для военно-морской службы. Но анархия и кровопролитие, сопровождавшие падение Первой империи, вызвали такое отвращение к военной жизни, что его родители отказались от своего плана и отдали его в ученики к аптекарю города. Однако он оставался в этом положении недолго; ибо, по тем же печальным причинам, у него возникло искреннее желание покинуть свой дом, и, когда родители уступили его желанию, он отправился пешком в Женеву в 1816 году, где у него были родственники, которые оказали ему дружеский прием, и где он нашел работу в аптеке Ле Руайе.

В то время Женева была центром большой научной активности, и молодой Дюма, выполняя свои обязанности в аптеке, имел возможность посещать лекции по ботанике М. де Кандоля, по физике М. Пикте и по химии М. Гаспара де ла Рива; и из этих лекций он приобрел искреннее рвение к научным исследованиям. Лаборатория аптеки дала ему необходимые возможности для экспериментирования, и наблюдение, которое он сделал относительно определенных пропорций воды, содержащейся в различных коммерческих солях, хотя и не принесло новых результатов, завоевало ему внимание и дружбу де ла Рива. Вскоре после этого мы находим молодого философа, пытающегося вывести объемы атомов в твердых и жидких телах путем тщательного определения их удельных весов, и тем самым предвосхищающего метод, который тридцать лет спустя был более полно развит Германом Коппом.

Примерно в это время молодому Дюма посчастливилось оказать важную услугу одному из самых выдающихся врачей Женевы, чье имя ассоциируется с благотворным использованием йода при зобе. Доктору Куанде пришло в голову, что жженая губка, тогда широко использовавшаяся как средство от этой болезни, могла быть обязана своей эффективностью присутствию небольшого количества йода; и, обратившись с этим вопросом к Дюма, молодой химик не только доказал наличие йода в губке, но и указал лучший метод применения того, что оказалось почти специфическим средством. Именно в связи с этим исследованием имя Дюма впервые появилось публично. Открытие произвело большую сенсацию, и в течение многих лет производство препаратов йода приносило богатство и репутацию аптеке Ле Руайе.

Вскоре после этого Дюма сблизился с доктором Ж. Л. Прево, который тогда недавно вернулся после завершения обучения в Эдинбурге и Дублине, и был побужден предпринять серию физиологических исследований, которые на время отвлекли его от строго химических занятий. Несколько ценных работ по физиологическим темам были опубликованы Прево и Дюма, что привлекло внимание Александра фон Гумбольдта, который, посетив Женеву в 1822 году, разыскал Дюма и пробудил в нем желание искать более широкое поле деятельности, чем то, которое открывало ему его нынешнее положение. В результате он переехал в Париж в 1823 году, где репутация, которую он так заслуженно заработал в Женеве, обеспечила ему сердечный прием в том, что тогда было главным центром научных исследований в Европе. Лаплас, Бертолле, Воклен, Гей-Люссак, Тенар, Александр Броньяр, Кювье, Жоффруа Сент-Илер, Араго, Ампер и Пуассон — все проявили интерес к молодому исследователю. Дюма вскоре был назначен репетитором химии в Политехнической школе, а также лектором в Атенее, учреждении, основанном и поддерживаемом за счет общественных подписок с целью возбуждения популярного интереса к литературе и науке; и с этого начала его продвижение к высшей должности, которую может занимать человек науки во Франции, было чрезвычайно быстрым.

В 1826 году он женился на мадемуазель Эрмини Броньяр, старшей дочери Александра Броньяр, прославленного геолога, — союз, который не только принес ему большое счастье и в то время значительно продвинул его социальное положение, но и в последующие годы сделал его дом одним из главных мест сбора научного общества Парижа. Многие, кто разделял его щедрое гостеприимство, оценят, насколько сильно на протяжении более полувека мадам Дюма помогала работе и расширяла влияние своего благородного мужа.

В 1828–1829 годах Дюма объединился с Теодором Оливье и Эженом Пекле для основания Центральной школы искусств и мануфактур, учреждения, которое имело большой успех и в котором, будучи профессором химии, Дюма оказывал наиболее эффективные услуги в течение многих лет; а в 1878 году ему посчастливилось помочь в праздновании пятидесятой годовщины основания им самим школы и увидеть, как она признана одной из самых важных и эффективных научных институций мира. В 1832 году Дюма сменил Гей-Люссака на посту профессора в Сорбонне; в 1835 году он сменил Тенара в Политехнической школе; а в 1839 году сменил Деё в Медицинской школе. Таким образом, до сорока лет он последовательно, а некоторое время и одновременно, занимал все важные профессорские должности по химии в Париже, кроме одной. Этим исключением была должность в Коллеж де Франс, с которой он никогда не был постоянно связан, хотя именно там он прочитал свой знаменитый курс по истории химической философии, временно замещая Тенара.

Дюма рано осознал важность лабораторного обучения химии, для чего не было условий в Париже, когда он впервые приехал в то, что тогда было центром мировой науки; и в 1832 году основал лабораторию для исследований за свой собственный счет. Эта лаборатория, впервые созданная в Политехнической школе, была перенесена на улицу Кювье в 1839 году, где оставалась до тех пор, пока не была распущена Революцией 1848 года. Лаборатория была небольшой, и Дюма принимал только нескольких продвинутых студентов, причем на полностью безвозмездной основе. Среди этих студентов были Пириа, Стас, Мельсенс, Леблан, Лаланд и Леви, с помощью которых он проводил многие свои важные исследования. Из-за Революции 1848 года деятельность Дюма на время была направлена в политическое русло; но при Второй империи его лаборатория была восстановлена в Сорбонне, а в 1868 году перенесена в Центральную школу.

Политический эпизод в жизни Дюма был естественным результатом активного ума с широкими симпатиями, который признает в насущных требованиях общества свой высший долг. Политический и социальный переворот 1848 года, казалось, в то время ставил под угрозу стабильность во Франции всего того, что образованный и ученый человек ценит больше всего; и Дюма не был тем, кто учитывал свои собственные предпочтения, когда чувствовал, что может помочь предотвратить бедствия, угрожавшие его стране. Сразу после февральской революции он принял место в Законодательном собрании, предложенное ему избирателями округа Валансьен. Вскоре после этого президент Республики призвал его занять должность министра сельского хозяйства и торговли. Во время Второй империи он был возведен в ранг сенатора, и вскоре после вступления в Сенат стал вице-президентом Высшего совета по образованию. Чтобы реформировать злоупотребления, в которые впали многие высшие учебные заведения Парижа, он принял место в Муниципальном совете Парижа, над которым впоследствии председательствовал с 1859 по 1870 год.

В 1868 году Дюма был назначен управляющим Монетного двора Франции; но он занимал эту должность лишь короткое время, ибо с падением Второй империи в 1870 году его политическая карьера внезапно оборвалась. Сенат перестал существовать, и в бурные дни, которые последовали, Муниципальный совет естественным образом изменил свой состав; и даже на Монетном дворе человек, занимавший столь видное положение при Имперском правительстве, был вынужден освободить свое место. Несколькими годами ранее он ушел со своих профессорских должностей, потому что его официальные посты были несовместимы с его отношениями как преподавателя, и теперь, в возрасте семидесяти лет, он впервые оказался освобожденным от повседневной рутины официальных обязанностей и свободным посвятить свой досуг благородному делу поощрения исследований и тем самым содействия прогрессу науки. Он достиг возраста, когда активное исследование было почти невозможностью, но его командное положение дало ему возможность оказывать самое мощное влияние, и он использовал это с большим эффектом. В ранней жизни он был избран в 1832 году членом Академии наук в преемственность Серюлла; в 1868 году он сменил Флурана на посту ее постоянного секретаря; а в 1875 году был избран членом Французской академии в качестве преемника Гизо, отличие, редко достигаемое человеком науки.

Однако именно как постоянный секретарь Академии наук Дюма оказывал в последние годы своей жизни наибольшее влияние. Он был центральной фигурой и правящим духом этого выдающегося органа. Ни одна важная комиссия не была полной без него, и по всем публичным поводам он был оратором этого органа, всегда грациозным, всегда красноречивым. Объявляя о смерти Дюма в Академии, М. Роллан, председательствующий офицер, сказал:

«Вы знаете, какую значительную роль Дюма играл в ваших трудах, и вы очень часто восхищались, как и я, высоким интеллектом и бесконечным тактом, с которыми он умел придавать нашим дискуссиям умеренные и вежливые формы, присущие его натуре и характеру. В этом отношении также потеря Дюма невосполнима и создает в Академии пустоту, которую очень трудно заполнить. Поэтому еще долго мы будем искать на месте, которое он занимал в Бюро с таким авторитетом, симпатичную и почитаемую фигуру нашего любимого постоянного секретаря».

И в то время как Дюма все еще занимал свое видное положение в Академии, один из самых выдающихся его немецких современников писал о нем: «Всегда готовый интерпретатор исследований других, он всегда повышает ценность того, что сообщает, добавляя из богатых запасов своего собственного опыта, тем самым часто передавая свет, не замеченный даже авторами этих исследований».

Когда автор в последний раз видел Дюма, зимой 1881–1882 годов, великий химик все еще обладал всей живостью юности, и трудно было осознать его возраст. Он проявлял живой интерес ко всем вопросам химической философии, которые обсуждал с большой серьезностью и теплотой. В нем был тот же огонь и та же избыточность фантазии, которые очаровали меня на его лекциях тридцать лет назад. В возрасте, когда большинство людей невысоко ценят спекуляции, я был очень поражен его критикой современника, у которого, по его словам, не было воображения, хотя он отзывался с высочайшей похвалой о его экспериментальном мастерстве. В то время Дюма не проявлял признаков ослабления сил. Но в течение следующего года его здоровье начало ухудшаться, и он умер 11 апреля в Каннах, куда искал убежище от суровости зимнего климата Парижа.

Дюма был одним из немногих людей, чье величие нельзя оценить с одной точки зрения. Он был не только выдающимся исследователем природы, но даже более выдающимся как учитель и администратор. Начав изучение химии в кульминационный момент эпохи системы Лавуазье и всегда относясь к автору этой системы с величайшим восхищением, он тем не менее был первым, кто обнаружил слабое место в ее броне и нанес рану, которая привела к ее свержению. Не пытаясь подробно описывать многочисленные вклады Дюма в химические знания, мы здесь сошлемся только на три важных исследования, которые оказали заметное влияние на прогресс химической науки.

Находясь еще в Женеве, Дюма, как было сказано, сделал многочисленные определения плотностей родственных веществ с целью обнаружения отношений того, что он называл их молекулярными или атомными объемами; и неудивительно для нас, что проблема оказалась слишком сложной, чтобы быть решенной в то время. После переезда в Париж он взялся за гораздо более простую проблему, которую представляют отношения молекулярных объемов аэриформных (газообразных) веществ, и его статья «О некоторых пунктах атомной теории», которая была опубликована в «Annales de Chimie et de Physique» за 1826 год, оказала важное влияние на развитие нашей современной химической философии. Гей-Люссак ранее наблюдал не только то, что относительные веса нескольких факторов и продуктов, участвующих в химическом процессе, находятся друг к другу в определенных пропорциях, но также и то, что, когда материалы являются аэриформными, относительные объемы сохраняют столь же определенное и еще более простое соотношение. Более того, с физической стороны Авогадро, а впоследствии Ампер, выдвинули теорию, что в состоянии газа все молекулы должны иметь одинаковый объем. Именно Дюма первым увидел, что эти принципы предоставляют важное средство проверки молекулярных и атомных весов.

«Я занят, — пишет он, — серией экспериментов, предназначенных для установления атомных весов значительного числа тел путем определения их плотности в состоянии газа или пара. В этом случае остается сделать только одну гипотезу, которая принимается всеми физиками. Она состоит в предположении, что во всех упругих жидкостях, наблюдаемых при одних и тех же условиях, молекулы расположены на равных расстояниях, т. е. что они присутствуют в них в равных количествах. Непосредственным следствием такого взгляда на вопрос уже была тема ученой дискуссии со стороны Ампера» — и Авогадро, как автор впоследствии добавляет — «на которую, однако, химики, за исключением, возможно, М. Гей-Люссака, по-видимому, до сих пор обращали мало внимания. Она состоит в необходимости рассматривать молекулы простейших газов как способные к дальнейшему делению — делению, происходящему в момент соединения и варьирующемуся в зависимости от природы соединения».

Здесь, очевидно, находятся те самые концепции, которые составляют основу нашей современной химической философии; и поначалу мы удивляемся, что они не привели Дюма сразу к полному осознанию последствий, которые доктрина равных молекулярных объемов влечет за собой при интерпретации состава химических соединений, и к четкому различению между «физически наименьшими частицами» и «химически наименьшими частицами», или молекулами и атомами, как мы теперь называем физические и химические единицы. Это различие подразумевается во всей уже процитированной статье Дюма и иллюстрируется ярким примером во введении к его трактату по «Химии, примененной к искусствам», опубликованному два года спустя; но почва была еще не готова принять семя, и должно было пройти более четверти века, прежде чем можно было собрать полный урожай этой плодотворной гипотезы.

Были, однако, два важных побочных результата этого исследования, от которых химическая наука немедленно выиграла. Одним из них был простой метод точного определения плотности паров летучих веществ, который с тех пор известен под именем Дюма. Другим было радикальное изменение формулы силикатов. По авторитету Берцелиуса, который основывал свое мнение главным образом на аналогии между силикатами и сульфатами, формула SiO3 была принята как представляющая состав кремнезема. Но из плотности как хлорида, так и фторида кремния Дюма заключил, что формула была SiO2, вывод, который теперь рассматривается как находящийся в полной гармонии со схемой родственных соединений. Берцелиусу, однако, новые взгляды казались полностью не соответствующими системе химии, в развитии которой он так сильно помогал, и он противостоял им со всей тяжестью своего мощного влияния и в значительной степени преуспел в том, чтобы предотвратить их общее принятие на многие годы. Тем не менее «новый способ взгляда на состав кремниевой кислоты медленно, но верно завоевывал почву, и теперь он так прочно укоренился в наших убеждениях, что молодое поколение химиков едва ли поймет упорство, с которым сопротивлялись этому нововведению».

Но если это исследование плотности газов и паров оказало большое давление на дуалистическую систему, то второе из трех великих исследований Дюма, на которые мы ссылались, привело к ее полному свержению. Экспериментальные результаты этого исследования в наши дни не считались бы замечательными и не могут быть сравнены ни по широте, ни по сложности с результатами многочисленных исследований аналогичного характера, которые были сделаны с тех пор. Наиболее важными из этих результатов были продукты замещения, полученные действием газообразного хлора на уксусную кислоту. Они были опубликованы в серии статей под названием «Sur les Types Chimiques» («О химических типах»), и главный пункт заключался в том, что хлор может быть замещен в уксусной кислоте на большую часть водорода, не разрушая кислотных отношений продукта; и вывод заключался в том, что качества сложного вещества зависят не просто от природы элементов, из которых оно состоит, но также от способа или типа, согласно которому эти элементы объединены.

Химикам сегодняшнего дня эти результаты и выводы кажутся настолько естественными, что трудно понять дух, с которым они были встречены сорок лет назад. Но необходимо помнить, что в то время концепции химиков были полностью сформированы в дуалистической системе. Считалось, что химическое действие зависит от антагонизма между металлами и металлоидами, основаниями и кислотами, кислыми солями и основными солями, и что качества продуктов являются результатом смешения таких противоположных добродетелей. То, что хлор должен соединяться с водородом, было естественно, ибо никакие два вещества не могли быть более непохожими; но то, что хлор должен занять место водорода в химическом соединении, было концепцией, которую дуалисты высмеивали как абсурдную. Даже Либих, «отец органической химии», горячо оспаривал интерпретацию, которую Дюма дал фактам, которые он открыл. Сам Либих успешно исследовал химические отношения большого класса органических продуктов. Он, однако, работал в рамках дуалистической системы, показывая, что органические вещества могут быть классифицированы с подобными неорганическими веществами, если мы предположим, что определенные группы атомов, которые он называл «сложными радикалами», могут занять место элементарных веществ. В издании органической части «Химии» Тернера, носящем его имя, органическая химия определяется как «химия сложных радикалов», а формулы органических соединений представлены по дуалистической системе. Концепции Либиха поэтому были естественным образом противопоставлены тем, что выдвинул Дюма; но приятно знать, что возникшая полемика никогда не нарушала дружеских отношений между этими двумя благородными людьми науки, которые могли подходить к одной и той же истине с разных сторон и все же иметь веру, что каждый работает ради одной и той же великой цели. В своей памятной речи о Пелузе Дюма выражает по отношению к Либиху чувства нежного уважения, а Либих посвящает Дюма с равной теплотой немецкое издание своих «Писем о химии».

Вторым исследованием, как и первым, хотя Дюма дал очень плодотворную концепцию химии, он сделал только первый шаг в ее развитии. Его концепция химических типов была очень неопределенной, и Лоран писал о ней несколько лет спустя: «Теория Дюма слишком общая; своей поэтической окраской она поддается ложным интерпретациям; это программа, реализации которой мы ждем». Сам Лоран помог этой реализации и в своей ранней смерти оставил работу своему коллеге и другу Жерару, который продвигал ее с большим рвением, классифицируя химические соединения согласно четырем типам: соляной кислоты, воды, аммиака и болотного газа. Гофман, Уильямсон, Вюрц и многие другие значительно помогли в этой работе, реализовав многие возможности, которые предлагали эти типы; и таким образом постепенно выросла современная структурная химия, в которой типы Дюма и Жерара были в свою очередь вытеснены более широкими взглядами, которые доктрина квантивалентности (валентности) открыла для научного воображения. Удивительным фактом, однако, является то, что, хотя рост начался во Франции, урожай был главным образом собран немцами; и что, хотя в своем начале движение сильно противостояло в Германии, его законные выводы теперь отвергаются самой влиятельной школой французских химиков.

Третьим великим исследованием Дюма был его пересмотр атомных весов многих химических элементов, и ни в одной из своих работ он не проявил большего экспериментального мастерства. Его определение атомного веса кислорода путем синтеза воды и углерода путем синтеза диоксида углерода являются моделями количественной экспериментальной работы. К этому исследованию, как и ко всей своей другой работе, Дюма был направлен своим ярким научным воображением. В своем преподавании с самого начала он стремился показать отношения элементарных веществ, классифицируя их в группы родственных тел; и на собрании Британской ассоциации в 1851 году он восхитил химическую секцию красноречием и силой, с которыми он демонстрировал такие отношения, особенно триады элементарных веществ, таких как хлор, бром и йод; кислород, сера и селен; фосфор, мышьяк и сурьма; кальций, барий и стронций: в которых не только атомный вес, но и качества среднего члена триады были средним арифметическим качеств двух других членов. Позже он стал рассматривать эти триады как части более расширенных рядов, в каждом из которых атомные веса увеличивались от первого до последнего элемента ряда с определенными, но не всегда равными разностями, значения которых были, если не точными кратными атома водорода согласно гипотезе Праута, то по крайней мере кратными одной второй или одной четверти этого веса. Нет сомнений, что эти спекуляции были более фантастическими, чем обоснованными, и что Дюма не отдал должного более ранним теориям того же рода; но для него эти спекуляции были лишь украшениями, а не сущностью его работы, и они привели его к более точному установлению констант химии и тем самым к закладке надежного фундамента, на котором можно было безопасно построить надстройку науки.

Та избыточность фантазии, о которой мы упоминали, сделала Дюма одним из самых успешных учителей и одним из самых увлекательных лекторов. Автору выпала честь посетить большую часть двух его курсов лекций, прочитанных в Париже зимой 1848 и 1851 годов, и он отчетливо помнит произведенное впечатление. Помимо хорошо организованного материала и тщательно подготовленного эксперимента, была элегантность и пышность обстановки, которые значительно усиливали эффект. Большой театр Сорбонны был переполнен задолго до начала часа. Лектор всегда входил в точный момент, в полном вечернем костюме, и удерживал до конца двухчасовой лекции неустанное внимание своей аудитории. Манипуляции были полностью оставлены на попечение ряда ассистентов, которые доводили каждый эксперимент до завершения в точный момент, когда требовалась иллюстрация. Элегантность дикции, уместность иллюстрации и красота изложения, которые нельзя было превзойти, проявлялись повсюду, а энтузиазм французской аудитории добавлял анимации сцене.

Автору лекции Дюма представлялись в контрасте с лекциями Фарадея. Оба были совершенны в своем роде, но очень разные. Метод Фарадея был гораздо более простым и естественным, и он превосходил Дюма в донесении до молодых умов абстрактных истин логикой хорошо организованного последовательного эксперимента. У Дюма не было попытки популяризировать науку; он превосходил в ясности и элегантности изложения. Он исчерпывал предмет, который рассматривал, и был способен пролить свет интереса на детали, которые большинству учителей показались бы сухими и бесполезными.

Два тома лекций Дюма были опубликованы; один включает его курс по «Философии химии», прочитанный в Коллеж де Франс в 1836 году; другой содержит только одну лекцию, сопровождаемую примечаниями, под названием «Баланс органической жизни», которая была прочитана в Медицинской школе Парижа 20 августа 1841 года. В обоих этих томах можно найти красоту изложения и элегантность дикции, о которых мы говорили, и они являются моделями литературного стиля. Но, конечно, сочувственный энтузиазм присутствия великого человека не может быть воспроизведен написанными словами.

Лекция о «Балансе органической жизни» была, вероятно, самым замечательным из литературных усилий Дюма. Она рассматривала просто отношения, которые растительное царство поддерживает с животным царством через атмосферу, которые, хотя теперь так знакомы, тогда не были общепонятны; и покойный доктор Джеффрис Уайман, который слышал лекцию, всегда говорил о ней с величайшим энтузиазмом.

Как и следовало ожидать, ораторское искусство Дюма нашло широкое поле деятельности в Палате депутатов и в Сенате; и будь то изложение проекта переплавки медной монеты или закона о дренаже, или высмеивание абсурдных теорий гомеопатии, он приковывал внимание своих коллег так же полностью, как он очаровывал студентов в Сорбонне.

В ранней части своей жизни Дюма был плодовитым писателем и в 1828 году опубликовал «Traité de Chimie appliquée aux Arts» («Трактат по химии, примененной к искусствам») в восьми больших томах формата октаво с атласом таблиц в кварто. Но помимо этого обширного трактата, два тома лекций, о которых только что упоминалось, являются его единственными важными литературными работами. Он опубликовал многочисленные статьи в научных журналах, которые, как мы видели, произвели весьма заметный эффект на рост химической науки. Но количество его монографий невелико по сравнению с таковыми у многих его современников, и его работу следует судить по ее важности и влиянию, а не по охвату области, которую она покрывает.

В качестве президента Муниципального совета Парижа, министра сельского хозяйства и торговли, вице-президента Высшего совета по образованию и постоянного секретаря Академии наук Дюма имел обильную возможность для проявления своих административных способностей, и никто не ставил под сомнение его великие силы в этом направлении; но в отношении его политической карьеры мы не могли ожидать такого же единодушия мнений. То, что он был либералом при Луи-Филиппе и реакционером при Луи-Наполеоне, возможно, может быть примирено с твердой политической верой и непоколебимой целью ради общественного блага; но его схема «гражданского постоя» (по которой богатые люди, имеющие свободные комнаты в своих домах, были бы обязаны размещать ремесленников, занятых на общественных работах) заставляет предположить, что его государственное мышление не было равно его науке. Тем не менее не может быть вопроса о его великодушном милосердии. Он учредил «Crédit Foncier», который процветает по сей день; он также основал «Caisse de Rétraite pour la Vieillesse» (Пенсионную кассу по старости) и несколько других сельскохозяйственных благотворительных организаций, которые, хотя и менее успешны, оказывают большую помощь престарелым рабочим. Луи-Наполеон имел обыкновение в шутку говорить, что всего бюджета военного министра не хватило бы для реализации благотворительных схем М. Дюма; и однажды, наполовину ослепленный, наполовину развлеченный одним из огромных санитарных проектов химика, он назвал его «поэтом гигиены».

Следовало ожидать, что человек, работающий с таким выдающимся успехом во столь многих сферах деятельности и в одном из главных центров мировой культуры, должен быть осыпан медалями и знаками отличия всякого рода. Было бы праздным перечислять рыцарские ордена или ученые общества, к которым он принадлежал, ибо, далеко не они чтили его, он чтил их, принимая их членство. Приятно, однако, помнить, что он дожил до реализации своих высочайших амбиций и наслаждения плодами своей заслуженной славы. Франция добавила его имя в Пантеон

«Великим людям благодарная Отчизна».

IX.

ГРЕЧЕСКИЙ ВОПРОС.

Вопрос о том, должен ли факультет колледжа продолжать настаивать на ограниченном изучении древнегреческого языка как существенной предпосылке для получения степени бакалавра искусств, уже давно рассматривается в Кембридже; и, поскольку мнения тех, с кем я естественным образом симпатизирую, были столь сильно искажены в беглой дискуссии, которая последовала за речью мистера Адамса в обществе «Фи Бета Каппа», я рад возможности сказать несколько слов о «греческом вопросе».

Этот вопрос отнюдь не новый. Последние десять лет он обсуждается в большинстве, если не во всех, великих университетах мира; и, среди прочих, Берлинский университет, который стоит в самом первом ряду, уже уступил тому, что мы можем назвать новой культурой, все, что можно разумно просить.

Позвольте мне начать с утверждения, что ответственные сторонники расширения старой академической системы вовсе не желают в малейшей степени уменьшить изучение греческого языка, греческой литературы или греческого искусства. Напротив, они желают поощрять такие исследования всеми законными средствами. Что касается меня, я верю, что старая классическая культура — это лучшая культура, известная до сих пор для литературных профессий; и среди литературных профессий я включаю как право, так и богословие. Пятьдесят лет назад я бы сказал, что это единственная культура, достойная признания университета. Но мы живем в настоящем, а не в прошлом, и полвека полностью изменило отношения человеческого знания. Относитесь к изменению с одобрением или неодобрением, как хотите, факт остается фактом: естественные науки стали главными факторами нашей современной цивилизации; и — что является важным моментом в этой связи — они породили новые профессии, которые все больше и больше с каждым годом открывают занятия для наших образованных людей. Профессии химика, инженера-горняка и электрика, которые полностью выросли в течение жизни многих присутствующих здесь, являются такими же «учеными», как и старые профессии, и признаются таковыми каждым университетом. Более того, старая профессия медицины, которая, когда, как прежде, полностью управлялась авторитетом или традициями, могла быть отнесена к литературным профессиям, пришла к тому, чтобы опираться на чисто научной основе.

Одним словом, различие между литературными и научными профессиями стало определенным и широким и больше не может игнорироваться в наших системах образования. Теперь, хотя они предоставили бы своим классическим коллегам право решать, что является лучшей культурой для литературного призвания, научные эксперты претендуют на равное право решать, что является лучшей культурой для научного призвания. С момента возрождения греческого образования в Европе литературные ученые разрабатывали замечательную систему образования. В этой системе большинство из нас было обучено. Я воздал бы ей всю честь, и я хотел бы здесь засвидетельствовать признанные факты, что ни на одном из факультетов нашего собственного университета методы преподавания не были так улучшены за последние несколько лет, как на классическом. Я сопротивлялся бы так же твердо, как и мои классические коллеги, любой попытке выхолостить хорошо проверенные методы литературной культуры, и я не имею никакой симпатии к мнению, что изучение современных языков как светских достижений может в какой-либо степени заменить критическое изучение великих языков древности. Сравнивать немецкую литературу с греческой или, что еще хуже, французскую литературу с латинской как средства культуры подразумевает, как мне кажется, забвение истинного духа литературной культуры.

Но литература и наука — это очень разные вещи, и «что для одного человека еда, то для другого может быть ядом», и научные преподаватели претендуют на право направлять подготовку своих собственных людей. Их цель не в том, чтобы обучать людей облекать мысль в красивые и наводящие на размышления слова, вплетать аргументы в правильные и убедительные формы или разжигать энтузиазм красноречием. Но их цель — подготовить людей к разгадке тайн вселенной, к зондированию секретов болезней, к управлению силами природы и к развитию ресурсов этой земли. Эти последние цели могут быть менее духовными, более низкими по вашей произвольной интеллектуальной шкале, если хотите; но они не менее законные цели, которые общество требует от образованных людей: и все, на что мы претендуем, это то, что астрономы, физики, химики, биологи, врачи и инженеры, которые показали, что они способны отвечать на эти требования общества, должны быть уполномочены обучать тех, кто должен следовать за ними в той же работе.

Теперь, таково искусственное состояние наших школ, и настолько полно они управляются предписаниями, что, когда мы пытаемся наметить надлежащий курс подготовки для научных профессий, мы встречаемся с самого начала с греческим вопросом. Греческий язык является требованием для поступления в колледж, а единственные школы, в которых можно получить научную подготовку, не преподают греческий язык, и, что более того, от них нельзя ожидать, что они будут его преподавать.

Это подводит нас к корню всей трудности, с которой боролись преподаватели естественных наук и которая является причиной нынешнего движения. Мы не можем получить никакой надлежащей научной подготовки в классических школах, а нынешние требования для поступления в колледж практически исключают студентов, подготовленных в любых других. В Кембридже мы тщетно пытались обеспечить некоторую небольшую меру научной подготовки в классических школах: во-первых, путем создания летних курсов по прикладной науке, специально предназначенных для подготовки учителей и в основном посещаемых такими лицами; и, во-вторых, путем введения некоторых научных требований на вступительных экзаменах. Но попытка была полным провалом. Научные требования были просто «зубрежкой», и результат был хуже, чем бесполезным; потому что вместо обеспечения какой-либо подготовки в методах науки, это в большинстве случаев вызывало отвращение ко всему предмету. Истинное преподавание науки настолько чуждо всем их методам, что требования просто затруднили классические школы, и чем скорее они будут отменены, тем лучше. Как методы, так и дух литературной и научной культуры настолько полностью расходятся, что мы не можем ожидать, что они будут успешно объединены в одной подготовительной школе.

Мы смотрим, поэтому, на совершенно разные школы для двух видов подготовки к университету, которые требует современное общество — школы, которые за неимением лучших отличительных названий мы можем назвать классическими и научными школами. В классической школе целью должна быть, как это всегда было, литературная культура, а концом должно быть то умение облекать мысль в слова, которое пробуждает мысль. Конечно, результаты естественной науки должны в определенной степени преподаваться; ибо даже литературные люди не могут позволить себе быть полностью невежественными в отношении великих сил, которые движут миром. Но естественные науки должны изучаться как полезное знание, а не как дисциплина, и такое преподавание не должно допускаться в малейшей степени мешать серьезному делу места. В научной школе, с другой стороны, хотя язык должен преподаваться, он должен преподаваться как средство, а не как цель. Образованный человек науки должен владеть по крайней мере французским и немецким — и на данный момент ограниченным количеством латыни — так же, как и своим родным языком, потому что наука космополитична. Но эти языки должны приобретаться как инструменты и изучаться не далее, чем они необходимы для одной великой цели, которую мы имеем в виду, — того знания, которое является существенным условием способности наблюдать, интерпретировать и управлять природными явлениями.

В таком курсе, как этот, очевидно, что изучению греческого языка не было бы места, даже если бы было время посвятить его ему, и мы не можем изменить назначенный срок человеческой жизни, даже из уважения к этому наиболее почитаемому и достойному представителю высшей литературной культуры. Конечно, никто не будет сомневаться, что ученый, который может владеть как литературной, так и научной культурой, будет тем самым гораздо более сильным и полезным человеком; и, конечно, давайте дадим всякую возможность «двойным отличникам» развивать все свои способности и тем самым более эффективно приносить пользу миру. Но такие силы редки, и большая часть научных профессий должна состоять из людей, которые могут только хорошо выполнять специальный класс работы, в котором они были обучены; и, если вы делаете определенные формальные и произвольные требования, такие как небольшое количество греческого языка, препятствиями на пути их продвижения или того социального признания, на которое они чувствуют себя вправе претендовать как образованные люди, эти требования должны неизбежно игнорироваться, и ваша политика породит тот крик о «фетише», о котором недавно мы слышали так много.

Теперь, все школы, которые готовят студентов для Гарвардского колледжа, являются классическими школами. Мы не хотим изменять эти школы в каком-либо отношении, кроме как сделать их более тщательными в их специальной работе. Как я уже сказал, небольшое количество изучения естественной науки, которое мы навязали им, оказалось жалким провалом, и чем скорее эта помеха будет убрана с их пути, тем лучше. Мы не хотим изменять занятия таких школ, как Бостонская и Роксберийская латинские школы, Эксетерская и Андоверская академии, школы Святого Павла и Святого Марка и другие великие поставщики колледжа. Нет — ни в малейшей степени! Мы не просим никаких изменений, которые, по нашему мнению, уменьшат число тех, кто приходит в колледж с классической подготовкой, хотя бы на одного человека. Мы ищем наших научных рекрутов из совершенно других и совершенно новых источников. Ибо, хотя мы думаем, что есть много студентов, которые сейчас приходят к нам через классические школы, которые имели бы лучший шанс стать полезными людьми, если бы они были обучены с самого начала по-другому, все же таков социальный престиж старых классических школ и старой классической культуры, что, какие бы новые отношения ни были установлены, тот класс студентов, который один мы сейчас имеем, я уверен, все продолжал бы приходить через старые каналы.

Это не просто мнение; ведь лишь очень немногие пользуются ограниченным выбором, который мы сейчас допускаем на вступительных экзаменах — по меньшей мере девять из десяти абитуриентов выбирают так называемый максимум по классическим дисциплинам.

Таким образом, мы не ожидаем никаких изменений в классических школах. Мы лишь рассчитываем на установление связей колледжа с совершенно иным типом учебных заведений, которые будут направлять к нам совершенно иной контингент студентов с совершенно иными целями и подготовкой, основанной на совершенно ином методе. С самого начала мы будем ориентироваться на лучшие из наших средних школ Новой Англии для получения ограниченного числа студентов-естественников и надеемся путем постоянного давления улучшить методы преподавания в этих школах, подобно тому как наши коллеги-гуманитарии за последние десять лет значительно улучшили методы в классических школах. Со временем мы надеемся добиться создания специальных академий, которые сделают для научной культуры то же, что Эксетер и школа Святого Павла делают для классической культуры. Мы намерены установить ряд требований, столь же сложных, как и классические требования, — но это будут требования, имеющие иной мотив, иной дух и иную цель; и все, о чем мы просим, — это чтобы их рассматривали как эквивалент классических требований в том, что касается положения в колледже. Мы не ожидаем, что сразу привлечем много студентов по этим новым каналам. Совершенствование методов преподавания и создание новых школ — это работа на годы. Но мы твердо уверены, что со временем сможем таким образом значительно увеличить как число наших воспитанников, так и пользу, приносимую университетом.

Ересь ли это? Революция ли это? Не является ли это, скорее, научным методом, стремящимся достичь наилучших результатов в образовании, как и в других областях, посредством тщательного наблюдения и осторожного экспериментирования, не страшась авторитетов или суеверий? Безусловно, филолог должен уважать наш метод; ибо из всех завоеваний естествознания ни одно не является более примечательным, чем его победа над самими филологами. Они переняли научные методы, а также научный дух исследования; но, расширяя и классифицируя свои знания, они сделали критическое изучение языка более абстрактным и трудным; и это главная причина, по которой время подготовки к нашему колледжу так значительно увеличилось за последние двадцать пять лет. Формально классические школы охватывают не больше материала, чем раньше, но они возделывают эту почву гораздо более основательно и научно.

Эти возросшие требования современной литературной культуры наводят на еще одно соображение, которое мы можем лишь вкратце упомянуть по этому случаю. Как долго состояние нашей новой страны позволит ее молодежи оставаться на положении учеников до двадцати трех или двадцати четырех лет — в среднем по меньшей мере на три года дольше, чем в любой из старых стран цивилизованного мира? Вполне хорошо, что каждый образованный человек должен иметь определенное знакомство с тем, что называют «гуманитарными науками». Но когда ваша система приводит к нынешним результатам и требует от врача, химика и инженера — чье право по рождению заключается в определенном социальном статусе, который вы по воле случая временно контролируете, — чтобы он потратил полные четыре года периода обучения своей жизни на технические тонкости, которые, как бы они ни были важны для литератора, бесполезны в его будущей профессии, разве не ясно, что ваш консерватизм стал искусственным барьером, который прогресс общества рано или поздно должен смести? Не является ли проявлением мудрости, как бы больно это ни было, изящно пожертвовать своими традиционными предпочтениями, когда вы можете направить грядущие перемены, а не ждать, пока поток станет невозможно контролировать?

X.

ДАЛЬНЕЙШИЕ ЗАМЕЧАНИЯ ПО ГРЕЧЕСКОМУ ВОПРОСУ.

В предыдущем эссе я стремился подчеркнуть существенное различие между системой образования, основанной на научной культуре, и общепринятой системой, основанной на лингвистической подготовке. Я утверждал, что существует не только различие в предмете изучения, но и различие в методе, духе и цели; и я доказывал, что, поскольку условия успеха при этих двух способах культуры столь различны, нет никакой опасности, даже при самой широкой свободе, что изучение физических наук вытеснит лингвистические исследования или серьезно им помешает. Но, хотя направление моих аргументов было ясным, это эссе цитировали, чтобы показать, что не только греческий язык, но и все лингвистические исследования будут заброшены студентами естественных наук, как только они перестанут быть полезными в их профессии; а моя попытка указать на основу для согласия и сотрудничества послужила поводом для повторения крайней доктрины о том, что не может быть либерального образования, не основанного на изучении языка. Таким образом, было принято считать, что научная культура не может служить такой основой, и во всей этой дискуссии сторонники старой системы полностью игнорировали ценность изучения Природы в образовании, за исключением тех случаев, когда это изучение может дать запас полезных знаний. Мало того, что не было признания ценности изучения материальных форм и физических явлений как способа либеральной культуры, на протяжении всего обсуждения предполагалось, что — используя ныне привычную формулировку — «никакое чувство поведения» и «никакое чувство красоты» не могут быть приобретены иначе, как через тот особый тип лингвистической подготовки, который так долго ограничивал начальное образование. Те, кто требует места для научной культуры, безусловно, не проявили такого же пренебрежительного духа; и я рискну предположить, что если бы студенты-классики были так же знакомы с методами естествознания, как студенты Природы — с филологическими и археологическими исследованиями, они были бы более снисходительны к тем, кто не согласен с ними по этому вопросу.

Существует, конечно, два различных элемента либерального образования: один — приобретение полезных знаний, другой — тренировка или развитие интеллектуальных способностей. Первый должен быть как можно более широким, второй же, в нынешнем состоянии знаний, к сожалению, должен быть значительно ограничен. В то время как в упомянутом отрывке я утверждал, что в системе образования, основанной на науке, языки следует изучать просто как инструменты, г-н Мэтью Арнольд в лекции, которую он недавно неоднократно читал в этой стране и постоянным рефреном которой были уже процитированные мною фразы, утверждал, что, хотя ученые должны использовать результаты науки как литературный материал, им не нужно иметь ничего общего с ее методами. На мой взгляд, обе позиции по существу верны. Говорили, что кафедры греческого языка в наших колледжах могли бы обойтись без студентов-естественников гораздо лучше, чем ученые-естественники без греческого языка, и это замечание допускает очевидный ответ. Конечно, в наш век ни один профессионал не может позволить себе быть невежественным в отношении результатов науки, и он будет постоянно совершать ошибки, если не будет знать что-то о ее методах. Совершенно очевидно, что очень немногие из исследователей, создавших научные термины греческого происхождения, о которых так часто упоминают, могли бы прочитать страницу Геродота или Гомера в оригинале; и столь же верно, что г-н Мэтью Арнольд и его коллега лорд Теннисон, продемонстрировавшие столь глубокое знание результатов науки, не смогли бы интерпретировать сложные отношения, в которых простейшие явления Природы предстают перед наблюдателем. Большинство студентов Природы могут знать красоты греческой литературы лишь в том виде, в каком они слабо представлены в переводах, и точно так же большинство студентов-гуманитариев могут знать о чудесах Природы лишь в том виде, в каком они неадекватно описаны в популярных трудах по науке. Если требуются годы обучения, чтобы позволить студенту овладеть смыслом греческого предложения, можем ли мы ожидать, что за меньшее время студент сможет распутать сложности природных явлений? Говорили, что никакое греческое образование невозможно для студента, который начинает изучение этого языка в колледже. Предполагается ли, что научное образование более возможно при таких условиях?

Для успешного преподавания результатов науки студентам колледжа мне не нужно, чтобы у них была какая-либо предварительная подготовка. Более тридцати лет в мои обязанности входило представление основ химии младшему курсу одного из наших колледжей, и у меня никогда не было причин жаловаться на отсутствие интереса к предмету. Действительно, я считаю большой привилегией быть первым, кто указывает восторженным молодым людям на удивительные перспективы, которые открыла перед нами современная наука. Что касается их временного интереса, я бы предпочел, чтобы они никогда не изучали этот предмет до прихода в колледж. Но даже восторженный интерес к популярным лекциям — это еще не научная культура. Несколько человек на каждом курсе всегда были и будут настолько заинтересованы, что сделают развитие науки делом всей своей жизни. Но такие люди всегда работают в невыгодных условиях из-за отсутствия ранней подготовки, и эти препятствия отталкивают большое число тех, чьи природные склонности и способности в противном случае подошли бы для научной карьеры. Переход от одной системы культуры к другой в возрасте восемнадцати лет имеет все недостатки смены профессии в позднем возрасте. Тем не менее колледж всегда будет продолжать обучать некоторое количество ученых таким образом. Большинство из них становятся преподавателями, и никто не оспаривает, что их предыдущая лингвистическая подготовка делает их еще более убедительными толкователями научной истины. Я не желаю никаких изменений для таких людей. Однако я очень хочу, чтобы университет внес свой вклад в образование того важного класса людей, которые будут руководить промышленностью и развивать материальные ресурсы нашей страны. Таких людей можно привести к пониманию, и они найдут время, чтобы приобрести изящное владение языком, но они не посвятят четыре или пять лет своей жизни чисто лингвистической подготовке, и если мы не откроем перед ними наши двери, они будут вынуждены довольствоваться таким образованием, какое могут предложить средние школы или, в лучшем случае, технические училища. Но хотя они таким образом потеряют более широкие знания и большие возможности, которые дает университетское образование, университет также потеряет их симпатию и мощную поддержку. Такие студенты сейчас полностью отталкиваются от университета, а при более либеральной политике они составили бы важное и явное дополнение к нашему числу, и — как я уже говорил в другом месте — не уменьшая ни на одного человека число тех, кто приходит в колледж через классические школы.

Но есть и другой класс молодых людей, с которыми система образования, основанная на изучении Природы, была бы, как я убежден, более успешной, чем преобладающая система лингвистической культуры: я имею в виду тех, кто сейчас приходит в колледж, некоторые под влиянием семейной традиции, некоторые в ожидании социальных преимуществ, а еще большее число — из-за привлекательности студенческой жизни. Многие из них — люди, которые из-за плохой вербальной памяти или отсутствия способности распознавать абстрактные отношения никогда не смогут стать классическими учеными, сколько бы усилий они ни приложили, но которых часто можно успешно обучать через их перцептивные способности. Эти люди — «двоечники» на классическом отделении, они не добавляют ему силы и в любой классической школе являются помехой для лучших студентов; но некоторые из них могут стать способными и полезными людьми, если удастся пробудить их интерес к объективным реальностям. Из наших нынешних студентов только этот класс действительно затронули бы предлагаемые изменения. Те, у кого есть вкус и способности к лингвистическим исследованиям, продолжали бы приходить по старым каналам, и только из них могут получиться классические ученые.

Я очень хорошо знаю, что говорят, будто, хотя классическое отделение было бы радо избавиться от этого нежелательного элемента, изменение не могло бы быть сделано, не поставив под угрозу продолжение изучения греческого языка во многих наших классических школах. Но может ли университет быть оправдан в продолжении требования, которое, как признано, противоречит интересам важного класса его покровителей? И, конечно, нет необходимости защищать изучение греческого языка в этой стране какими-либо сомнительными средствами. У меня самого гораздо больше веры в ценность классического образования, чем, по-видимому, у многих моих коллег-классиков. От меня никогда не было слышно ни слова пренебрежения. Я чту истинное классическое образование так же сильно, как презираю подделку. Утверждать, что класс классических «двоечников», о которых я упоминал, ценит красоты классической литературы или извлекает какую-либо реальную пользу из этого изучения, — это, на мой взгляд, поддерживать явный абсурд. Столь же сильно заключенные на каторге наслаждаются красотами правового кодекса, по которому они вынуждены работать; и если, как недавно утверждал лорд-главный судья Кольридж в своей речи в Нью-Хейвене, классическое образование является лучшей подготовкой для высших отличий в церкви и государстве, то, конечно, его продолжение не зависит от минимального требования по греческому языку в этом университете. «Новая культура», хотя и является гораздо более «молодой индустрией», не просит никакой искусственной защиты. Она лишь просит возможности показать, чего она может достичь, а этой возможности у нее еще никогда не было. Даже если бы была предоставлена самая широкая свобода, те, кто стремится продвигать подлинное образование, основанное на естественных науках, работали бы в самых невыгодных условиях. Мало того, что аппаратура, необходимая для новой культуры, гораздо дороже, чем в обычной классической школе, но и каждому ученику должно уделяться больше личного внимания, а обычные трудосберегающие методы классной комнаты совершенно неприменимы. Перед лицом таких препятствий, которые создают эти условия, новая культура может продвигаться лишь очень постепенно; и в условиях соперничества со старой системой она может преуспеть, только поддерживая очень высокую степень эффективности. Новый путь, безусловно, не предложит более легкого способа поступления в колледж, чем старый; и если вспомнить, что классическая система контролирует все средние школы с целевым капиталом, имеет престиж прошлых успехов и поддержку самого мощного социального влияния, трудно понять, на чем основана оппозиция свободному развитию «нового образования». Не руководствуются ли джентльмены, говорившие о революции в образовании, скорее своими страхами, чем здравым смыслом; и не забывают ли они, что преподаватели естественных наук имеют такой же интерес в поддержании принципов здравого образования, как и их коллеги-классики? Конечно, не может быть сомнений в том, что в будущем, как и в прошлом, они всегда будут стремиться поддерживать целостность всех великих факультетов университета в неизменном виде. Случалось и раньше, что суждение даже умных людей искажалось их классовыми отношениями или предполагаемыми интересами; но поскольку в этой стране ученый класс не имеет контроля над правительственным патронажем, мы можем, по крайней мере, надеяться, что дискуссия о греческом вопросе никогда не примет у нас той большой горечи, которую вызвал подобный спор в Германии.

В этой дискуссии много говорилось о «гуманитарных науках», и предполагалось, что, хотя анализ греческого глагола «гуманизирует», анализ явлений Природы «материализует». Я не могу обнаружить ничего гуманизирующего ни в том, ни в другом, кроме духа, с которым они изучаются, и я знаю по опыту, что дух, с которым часто навязывается изучение латинской и греческой грамматик, является крайне деморализующим. Те, кто родился со способностью к языкам, могут посмеяться над этим утверждением; но мальчик, которого высмеивали за отсутствие хорошей вербальной памяти, не данной ему Творцом, долго помнит угнетающий эффект, если не злобу, вызванную этой жестокостью. Многие люди, ныне выдающиеся как в литературе, так и в науке, испытали на себе тиранию классической школы, так ярко описанную в «Автобиографии» Энтони Троллопа; и многие мальчики, которые могли бы получить высшее образование, если бы их перцептивные способности были развиты, закончили свою карьеру ученых из-за той же тирании.

Опять же, много говорилось о специализации в раннем возрасте, как будто изучение Природы — это специализация, а изучение латинских метров и греческих ударений — это либерализация. Но как можно более поразительно проиллюстрировать специализацию, чем системой, которая ограничивает внимание мальчика в возрасте от двенадцати до двадцати лет лингвистическими исследованиями почти до полного исключения знаний о той вселенной, в которой ему предстоит жить, и которая настолько ограничивает его интеллектуальную подготовку, что его способности к наблюдению остаются неразвитыми, суждения относительно материальных отношений — несформированными, и даже его естественные представления об истине — искаженными? Теперь, хотя специальная культура, имеющая такие пагубные результаты, может быть необходима для того, чтобы овладеть той властью над языком, которая отличает высочайшее литературное мастерство, и хотя университет должен поощрять эту культуру всеми законными средствами, навязывать ее каждому мальчику, который стремится стать ученым, каковы бы ни были его природные таланты, так же жестоко, как китайская практика бинтования ног у женщин, чтобы соответствовать традиционному идеалу красоты. Действительно, у преподавателя естественных наук возникают почти те же трудности при обучении классических ученых наблюдению, что и у учителя танцев при обучении класса китайских девушек вальсу.

Опять же, говорили, что, хотя возможности для научной культуры в колледже достаточны, никто не будет возражать против такой модификации требований к поступлению, которой требуют условия этой культуры, при условии, что мы пометим продукт такой культуры описательным названием. Назовите продукт вашей научной культуры бакалаврами наук, говорили нам, и вы можете устанавливать требования к поступлению на свои курсы, как пожелаете. Я вынужден сказать, что этот аргумент, как бы он ни был благовиден, не является ни искренним, ни милосердным. Если вы пометите продукт чисто лингвистической культуры столь же описательным названием; если, следуя французскому обычаю, вы назовете таких выпускников бакалаврами словесности, мы не будем возражать против термина «бакалавр наук»; или, не делая столь большого нововведения, я, например, не имел бы возражений против различия между бакалаврами искусств в словесности и бакалаврами искусств в науке. Но совершенно понятно, что в этом сообществе степень бакалавра искусств является для большинства людей единственным важным условием приема в благородное братство ученых, в то, что называют «Гильдией ученых». Отказать в этой степени определенному классу наших выпускников — значит исключить их из таких ассоциаций и из привилегий, которые они предоставляют; и именно это и имеется в виду. Поэтому я говорю, что аргумент не является искренним, и он не является милосердным, потому что он подразумевает, что класс людей, которые заявляют, что любят истину как свою жизнь, стремятся появиться под ложными знаменами. Приводя примеры только из моей собственной профессии, я всегда утверждал, что такие люди, как Дэви, Дальтон и Фарадей, были столь же истинно учеными, столь же высококультурными и столь же способными выражать свои мысли на соответствующем языке, как и самые выдающиеся из их литературных коллег, и я буду продолжать отстаивать это положение перед нашим американским сообществом, и у меня нет сомнений, что рано или поздно мое требование будет удовлетворено, и двери «Гильдии ученых» будут открыты для всех ученых, которые приобрели путем самосовершенствования ту же силу, которой эти великие люди обладали в столь превосходной степени по дару Природы.

Наконец, я убежден, что в таком большом политическом организме, как наш, неразумно и в конечном итоге бесполезно пытаться защищать одну особую форму культуры за счет другой. Если страдает один член, страдают с ним все члены; и то, что в интересах целого, в конечном счете всегда в интересах каждой части. Я бы приветствовал любую форму культуры, которая доказала свою эффективность и ценность, и, делая это, я чувствую, что лучше всего продвигал бы интересы того специального отделения, которое находится в моем ведении.

XI.

НАУЧНАЯ КУЛЬТУРА;

ЕЕ ДУХ, ЕЕ ЦЕЛЬ И ЕЕ МЕТОДЫ.

Я исхожу из того, что большинство тех, к кому я обращаюсь, — преподаватели, и что вас привлекло сюда желание получить наставления в лучших методах преподавания физических наук. Поэтому мне показалось, что я мог бы оказать реальную услугу в этой вступительной речи, поделившись результатами моего собственного опыта и размышлений по этому предмету; и мои мысли в последнее время были особенно направлены на эту тему дискуссией относительно требований к поступлению, которые в течение прошлого года активно занимали внимание факультета этого колледжа.

В самом начале этой дискуссии мы должны быть осторожны, чтобы провести четкое различие между обучением и образованием — между приобретением знаний и развитием способностей ума. Наши знания должны быть как можно более широкими, но за короткий срок человеческой жизни, как правило, не представляется возможным развивать интеллектуальные способности для эффективной полезности более чем в одном направлении.

Позвольте мне проиллюстрировать, что я имею в виду, на примере той области знаний, которая является одновременно самой фундаментальной и самой важной. Я имею в виду изучение языка. Ни один человек не может считаться всесторонне образованным, если он не обладает способностью говорить и писать на своем родном языке точно, изящно и убедительно; и ученые сегодняшнего дня должны также в значительной степени владеть французским и немецким языками. Эти три языка, по крайней мере, являются необходимыми инструментами американского ученого, какой бы ни была специальная область его науки, и его цель достигнута, если он приобрел полное владение этими инструментами. Но если он идет дальше и изучает филологию этих языков, их структуру, их происхождение, их литературу, то изучение может занять всю жизнь и стать основой суровой интеллектуальной подготовки. Чаще, и, как думает большинство ученых, более эффективно, такая лингвистическая подготовка получается путем изучения древних языков, особенно латыни и греческого, и никто не ставит под сомнение ценность и эффективность этой формы умственной дисциплины. Но очевидно, что такая подготовка не является необходимой для использования современных языков в качестве инструментов или для приобретения знаний по древней истории, способам древней жизни или результатам древней мысли. В недавних дискуссиях много говорилось о ценности классического образования, и утверждалось, что ни один человек не может считаться всесторонне образованным, если он никогда не слышал о Гомере или Вергилии, о Марафоне или Каннах, об Акрополе в Афинах или Форуме в Риме. Конечно, нет. Но все эти знания можно приобрести, не тратя шесть лет на изучение чтения латинских и греческих авторов в оригинале или на написание латинских гекзаметров или греческих ямбов. Дисциплина, приобретенная этим долгим изучением, несомненно, имеет высочайшую ценность, но ее ценность зависит от интеллектуальной подготовки, которая является существенным результатом, а не от знания древней жизни и мысли, которое является лишь случайностью.

Теперь это же различие, которое я пытался проиллюстрировать на знакомой почве, нельзя забывать при рассмотрении отношений физической науки к образованию. Физическую науку также можно изучать с двух совершенно разных точек зрения: во-первых, чтобы приобрести знание фактов и принципов, которые являются одними из важнейших факторов современной жизни; во-вторых, как средство развития и тренировки некоторых из важнейших интеллектуальных способностей ума — например, способностей к наблюдению, концепции и индуктивному мышлению.

Экспериментальные науки часто должны изучаться главным образом с первой точки зрения. Если ни один человек не может считаться всесторонне образованным, если он невежественен в основах римской и греческой истории, то тот, кто ничего не знает о принципах паровой машины или электрического телеграфа, безусловно, столь же неполноценен. Я не оспариваю, что в наших средних школах физические науки должны преподаваться по большей части как запас полезных знаний, и в отношении такого преподавания у меня есть лишь несколько замечаний. Предполагая, что информация является целью, которую необходимо достичь, лучший метод обеспечения желаемого результата — это представление фактов таким образом, который заинтересует ученика и, таким образом, обеспечит удержание этих фактов его памятью. Я считаю очень серьезной ошибкой пытаться преподавать такие предметы путем заучивания наизусть из учебника, как бы хорошо он ни был подготовлен. Этот метод сразу делает предмет задачей; и если, кроме того, подготовка к экзамену является главной целью, удивительно, как мал остаток после того, как работа сделана. Такие предметы всегда можно сделать чрезвычайно интересными, если они представлены лекциями с необходимыми иллюстрациями, и я не верю, что процесс «зубрежки», необходимый для сдачи экзамена, добавляет много к знаниям, полученным ранее. Многие учителя, обнаружив, что заучивание учебника как попугаем не приносит пользы, пытаются сделать упражнение более ценным с помощью задач — обычно простых арифметических задач, — зависящих от принципов физики или химии. И нет сомнений, что такие задачи действительно служат для закрепления принципов, которые они иллюстрируют; но я боюсь, что они также чаще, вызывая отвращение у студента, стоят на пути к приобретению желаемых знаний.

Не следует забывать при изучении результатов науки, что факты никогда не усваиваются полностью, если учащийся не понимает доказательств, на которых эти факты основываются. Ребенок, который читает в своей физической географии, что мир вращается вокруг своей оси, узнает то, что для него является лишь формой слов, пока он не свяжет этот астрономический факт со своим собственным наблюдением, что солнце восходит на востоке и заходит на западе; и так же ученый, который читает, что вода состоит из кислорода и водорода, не приобрел никаких реальных знаний, пока не увидел доказательств, на которых основывается этот фундаментальный вывод. Пусть же науки преподаются так, как они преподавались в школах, как важные части полезных знаний, но пусть они преподаются так, чтобы вовлечь интерес ученика и направить его внимание на явления Природы.

Все это, однако, не является научной культурой в том смысле, в котором я постоянно использовал этот термин, и не дает никакой специальной тренировки для интеллектуальных способностей. Что касается меня, я не желаю никакого изучения естественной истории, химии или физики с этой точки зрения в качестве подготовки к колледжу; просто потому, что с большой аппаратурой университета все эти предметы могут быть представлены более эффективно и сделаны более интересными, чем это возможно в школах. Что я желаю видеть достигнутым нашими школами, так это подготовку по физической науке, сравнимую по объему и эффективности с той, которую они сейчас осуществляют по древним языкам. И это подводит меня к другой теме, а именно к научной культуре как системе умственной подготовки.

Прежде чем пытаться сформулировать, из чего состоит научная культура, нам будет полезно, даже ценой некоторого повторения, показать, что то, что часто выдается за научную культуру, сильно отличается от системы образования, которую мы так постоянно отстаивали. Приобретение научных знаний, как бы обширно оно ни было, само по себе не составляет научной культуры, и способность воспроизводить такие знания на конкурсном экзамене не является проверкой реальной научной силы. Тем не менее экзаменационные работы, опубликованные университетами Англии и этой страны, показывают, что это единственный тест научной образованности, на который полагается большинство этих университетов при присуждении своих высших наград студентам в области физических наук. Способность настолько овладеть предметом, чтобы быть в состоянии воспроизвести любую его часть с точностью, полнотой и изяществом на письменном экзамене, является нормальным результатом литературной, а не научной культуры, и эта способность одного порядка, будь то филология, литература, искусство или наука. Действительно, научные предметы, как правило, гораздо менее приспособлены, чем литературные, для развития этой способности. Более того, также верно, что ученые, достигнув очень высокой степени образованности, могут не обладать этой способностью ясно и кратко излагать знания, которыми они действительно обладают. Мы все знали выдающихся людей, обладающих в очень высокой степени способностью исследовать Природу, которые были совершенно неспособны ясно изложить знания, которые они сами открыли. Большой вред был нанесен делу научной культуры попытками адаптировать хорошо проверенные методы литературной образованности к научным предметам: ибо, как я уже говорил в другом месте, конкурсные экзамены не являются проверкой реальных достижений в физической науке.

Пусть меня не поймут так, будто я преуменьшаю значение цепкой памяти и способности к концентрации, которые позволяют студенту воспроизводить приобретенную информацию с точностью, быстротой и изяществом. Это способность самого высокого порядка, и она является результатом развития в высокой степени многих благороднейших способностей ума. И я хочу подчеркнуть, что успех на таких экзаменах не является показателем научной культуры, собственно так называемой.

Каковы же тогда тесты истинной научной образованности? Ответ может быть сделан совершенно ясным и понятным. Реальный тест — это способность изучать и интерпретировать природные явления. Как в классической образованности истинным тестом достижений является способность интерпретировать тонкие оттенки смысла, выраженные классическими авторами, так и в науке истинным тестом является способность читать и интерпретировать Природу; и эта последняя способность, как и другая, как правило, может быть приобретена только путем тщательной и систематической подготовки. Как некоторые люди имеют замечательную способность к изучению языков, так же есть люди, которые кажутся прирожденными исследователями Природы; но большинством людей такие способности могут быть приобретены только через тщательную тренировку и упражнение способностей ума, от которых зависит успех. Ни один человек не был бы признан классическим ученым, как бы широки и обширны ни были его знания, если бы эти знания были приобретены исключительно путем чтения английских переводов классических авторов, какими бы превосходными они ни были. Так же ни один человек не может считаться научным ученым, чьи знания о Природе были получены исключительно из книг. В любом случае настоящий ученый должен был побывать у источника и черпать свои знания из оригинальных источников. Чтобы обнаружить, как должна быть получена научная культура, мы должны рассмотреть условия, от которых зависит успешное изучение и интерпретация Природы.

Из способностей ума, призываемых к упражнению при исследовании Природы, наиболее очевидной и фундаментальной является способность к наблюдению. Под способностью к наблюдению понимается не просто способность видеть, слышать, пробовать на вкус или обонять с тонкостью, а способность настолько концентрировать внимание на том, что мы наблюдаем, чтобы сформировать определенное и длительное впечатление в уме. Существуют, несомненно, большие различия между людьми в остроте их ощущений, но успешное наблюдение зависит гораздо меньше от остроты чувств, чем от способности ума, которая ясно различает и запоминает то, что увидено и услышано. Мы говорим о человеке, что он идет по миру с закрытыми глазами, имея в виду, что, хотя объекты вокруг него производят свое нормальное впечатление на сетчатку его глаза, он не обращает внимания на то, что видит. Способность натуралиста различать малейшие различия формы или черт в природных объектах — это просто результат привычки, приобретенной долгим опытом, обращать внимание на то, что он видит, и отсутствие этой способности у студентов, которые были обучены исключительно литературными исследованиями, является наиболее заметным.

Ассистент, который в то время вел занятия по минералогии, однажды сказал мне: «Что мне делать? Один из моих студентов не может увидеть разницу между этим куском цинковой обманки и этим куском кварца» (показывая мне два образца, которые имели определенное внешнее сходство в цвете и общем виде). Мой ответ был: «Пусть смотрит, пока не увидит разницу». И через некоторое время он действительно увидел разницу. Трудность была не в отсутствии зрения, а в отсутствии внимания.

Способность к наблюдению, таким образом, — это просто способность фиксировать внимание на наших ощущениях, и эта способность фиксировать внимание является одним существенным условием образованности во всех областях знаний. Это способность, которая должна развиваться в раннем возрасте, и в системе научной культуры науки минералогия и ботаника предоставляют лучшее поле для ее развития, и поэтому я поместил бы их среди самых ранних предметов научного курса. Минералы и растения могут быть с пользой изучены в самых младших классах наших средних школ, но они должны изучаться исключительно по образцам, которые ученик должен исследовать, пока не сможет различить все характеристики формы, черт или структуры. Мне говорят, что во многих наших средних школах и минералогия, и ботаника изучаются с большим успехом и интересом тем способом, который я указал. Но часто совершается ошибка при попытке сделать слишком много. С минералогией или ботаникой как классификационными науками нашим средним школам нечего делать. Различение между многими, даже самыми обычными, видами минералов или растений зависит от тонких различий, которые вполне вне досягаемости молодых умов, и изучение ботаники часто теряет всю свою ценность из-за амбиций учителя охватить так много систематической ботаники, чтобы позволить ученикам «анализировать растения».

Если ребенка двенадцати или четырнадцати лет заставить наблюдать характерные качества нескольких обычных минералов так, чтобы позволить ему узнавать их в породах, и точно так же привести его к исследованию структуры нескольких знакомых цветов, не только будет приобретена новая способность, но и новый интерес будет добавлен к жизни.

Конечно, способность к наблюдению, так рано упражняемая в детстве, достигает высшей степени развития только после долгого опыта и постоянной практики. Острота, которую дает практика, часто бывает очень примечательной, и грубые люди часто удивляют нас тем, до какой степени их способность к наблюдению была развита в определенных специальных направлениях. Моряк, который узнает очертания знакомого ему побережья, где обычный путешественник не видит ничего, кроме облачного банка, или шахтер, который узнает в породе признаки ценных руд, — это иллюстрации, которые могут дать более ясное представление о природе способности, которую мы пытались описать.

Естественно следующей за способностью к наблюдению в порядке образования является способность к концепции с родственной способностью к абстракции; то есть способность формировать в уме отчетливые и точные образы объектов и отношений, которые были ранее восприняты либо путем прямого наблюдения, либо через описание; а также способность ограничивать внимание определенными чертами, которые эти образы могут представлять, исключая все остальные. Это способность, которая зависит в очень большой степени от воображения и способна быть развита до очень высокой степени. Нет такого изучения, которое было бы так хорошо приспособлено к тренировке как способностей к концепции, так и к абстракции, как изучение геометрии.

Для этой цели изучение геометрии должно быть начато в ранний период школьной жизни, и оно должно изучаться сначала не как серия логически связанных предложений, а как описание свойств и отношений линий, поверхностей и тел — то, что иногда называли «наукой о форме». Учебник, подготовленный на этой идее г-ном Г. А. Хиллом, представляет собой восхитительное введение в изучение.

Я очень высоко ценю систему геометрии Евклида, либо в ее первоначальном виде, либо в том виде, в каком она была модифицирована современными авторами, как средство развития логической способности. Полнота доказательства последовательных предложений и их взаимная зависимость, посредством которых, как по серии ступеней, мы поднимаемся от простых аксиоматических истин к самым сложным отношениям, обеспечивают восхитительную дисциплину для способности рассуждения; но слишком часто вся ценность этой дисциплины теряется из-за неспособности ученика сформировать ясное представление о тех самых отношениях, о которых он рассуждает, и изучение становится упражнением памяти и ничем более. Часто я видел, как добросовестный и верный студент чертит отличную фигуру и пишет точную демонстрацию, не замечая, что они не соответствуют друг другу; и на недавнем собрании учителей наших лучших средних школ было серьезно заявлено, что стереометрия — это самый трудный предмет, с которым учителям приходилось иметь дело. В стереометрии, однако, рассуждение не более трудно, чем в планиметрии, но концепции гораздо сложнее, и если бы учитель настаивал на том, чтобы ученик не делал ни шагу, пока его концепции не станут совершенно ясными, все трудности исчезли бы. В этом я полностью убежден, ибо мне приходилось сталкиваться с теми же трудностями снова и снова при преподавании кристаллографии. При начале изучения геометрии, конечно, способность к концепции должна быть поддержана всеми возможными способами. Пусть ваш ученик обнаружит путем фактического измерения, что сумма углов треугольника равна двум прямым углам, и он легко откроет доказательство предложения сам. Так же, если он фактически разделит своим ножом треугольную призму, сделанную из картофеля или яблока, на три треугольные пирамиды, он не найдет трудности в следовании рассуждению, на котором зависит измерение твердого содержания сферы. Позвольте мне заверить учителей, что изучение геометрии, преподаваемое так, как я указал, является ценнейшим введением в изучение науки. Но, как оно обычно преподавалось в качестве подготовки к колледжу, оно почти бесполезно в этом отношении, как бы ценно оно ни было как логическая тренировка.

Я считаю практику рисования от руки с природных объектов ценнейшим средством тренировки как способности к наблюдению, так и способности к концепции, помимо придания навыка в изображении, который имеет величайшее значение для научного студента. Точность рисования требует точности в наблюдении, а также способности ухватить те черты объекта, которые являются наиболее заметными и характерными. Следовательно, в курсе научной подготовки важность практики в рисовании едва ли может быть преувеличена, и она должна быть сделана одним из важнейших объектов школьной работы с раннего периода.

Для научного студента способности к наблюдению и концепции не ищутся как цели сами по себе, а как средства изучения Природы. Точные части этого широкого поля, к которым будет направлено внимание студента, будут определены многими обстоятельствами, и не наша цель в этой речи излагать план изучения. Для большинства студентов предметы естественной истории предлагают наиболее привлекательное поле; но все, я думаю, признают, что экспериментальные науки должны составлять значительную часть, по крайней мере, курса всех научных студентов, какая бы специальность ни была впоследствии выбрана. То, на чем я желаю особенно остановиться, — это дух, в котором все эти изучения должны преследоваться; и я могу лучше всего проиллюстрировать, что я имею в виду, ограничив свои замечания тем предметом, в котором я наиболее заинтересован и в отношении которого у меня наибольший опыт.

В курсе научного изучения химия не может быть отделена от физики, и обе науки должны изучаться в значительной степени в связи друг с другом. Не только философия химии покоится на физических концепциях; но, более того, химические методы включают физические принципы. Существует, однако, различие, которое нужно сделать; ибо, в то время как некоторые из отделов физики лучше всего изучать в качестве подготовки к химии, есть другие предметы, которые лучше всего отложить до тех пор, пока студент не будет иметь некоторые знания химических фактов. Среди предварительных предметов мы должны упомянуть элементарную механику, включая гидростатику и пневматику, а также термотику; в то время как электричество, акустику и оптику, включая большую тему лучистой энергии, можно вполне отложить до после изучения химии.

При изучении как химии, так и физики есть, конечно, два определенных объекта, которые нужно держать в поле зрения: во-первых, должно быть приобретено знание фактов науки; во-вторых, студент должен узнать по опыту, как эти факты были открыты. Было бы очевидно из момента размышления, что знание обстоятельств, при которых факты Природы открываются студенту, существенно для полного понимания самих фактов. Ребенок, которого учат, что земля движется по эллиптической орбите вокруг солнца за один год, нисколько не схватывает чудесный факт, таким образом изложенный, и не придет к осознанию его, пока не свяжет утверждение с ночным шествием звезд на небесах. И именно такую связь учитель должен стремиться установить во всем научном преподавании. В экспериментальной науке такая связь легче всего устанавливается в уме студента посредством серии хорошо организованных экспериментов, которые каждый повторяет сам за лабораторным столом. Очевидно, однако, невозможно в ограниченном курсе преподавания пройти весь путь химии и физики таким образом, или даже ту малую часть пути, с которой средний научный студент может ожидать познакомиться. И это не является необходимым; ибо после того, как кто-то осознал связь между явлениями и выводом в ряде случаев, ум полностью поймет, что подобная связь существует в других случаях, и поймет ограничения, с которыми научные выводы должны быть приняты.

Следовательно, мне кажется, что при преподавании химии или физики лучше всего комбинировать курс лекций, который должен дать широкий взгляд на всю область, с курсом лабораторных инструкций, который должен обязательно быть более или менее ограниченным. Экспериментальные лекции, я убежден, — это лучший способ представления этих предметов как систематических частей знаний. Не обязательно, чтобы лекции были формальными, но крайне важно, чтобы они были даны таким образом, чтобы интерес студента был пробужден, и чтобы они были полностью проиллюстрированы образцами и экспериментами. То, что мы читаем в книге, не производит и половины того впечатления, которое производится словами живого учителя, и мы не можем осознать факты, если не видим описанные явления. Существует, несомненно, преимущество, которое можно получить при последующем обзоре предмета, как он представлен в хорошем учебнике, и такая книга может быть очень полезна при подготовке к экзамену. Но насколько экзамены ценны при принуждении к приобретению знаний экспериментальной науки — это вопрос, по поводу которого я чувствую серьезное сомнение. Конечно, их ценность очень мала, если, как это слишком часто бывает, они ведут студента к откладыванию всех усилий сделать своими знания, представленные в лекциях, до финальной «зубрежки».

Управление лекциями, учебниками и экзаменами, однако, не предложит почти таких больших трудностей учителю, как управление параллельным экспериментальным курсом лабораторного преподавания. В последнем методы менее хорошо проверены и требуют от учителя очень значительного количества изобретательности и экспериментального мастерства. Механическое следование любому учебнику привело бы к потере должного духа, с которым курс должен проводиться и который составляет его главную ценность. Никакие эксперименты не так хороши, как те, которые были разработаны учителем, или, еще лучше, самими учениками. Простое повторение процесса, согласно определенному описанию, не имеет большей ценности, чем повторение формы слов в обычном школьном уроке. Учитель должен убедиться, что студент полностью понимает, что он делает, и понимает все связи между наблюдениями и выводами, которые является его целью установить. Более того, он должен постоянно поощрять своих студентов думать и работать самостоятельно и направлять их в методах индуктивного мышления. Провал эксперимента может быть сделан наиболее поучительным, если студент приведен к открытию причины провала. Утечка в его аппаратуре может быть обращена к подобной прибыли, если студенту показано, как обнаружить утечку, путем тщательного исключения одной части за другой, пока слабое место не станет очевидным.

Руководство экспериментальной лабораторией — это нелегкая задача. Учитель должен сделать работу каждого человека его собственной и следовать его процессам мысли, а также его экспериментам с самым тщательным вниманием. С большими классами много времени может быть сэкономлено путем прохождения каждого процесса на столе лекционного зала и дачи указаний классу в целом; но это не заменяет личного внимания и инструкций, которые каждый студент требует за лабораторным столом. Более того, в лабораторном преподавании учитель должен полагаться, как мы сказали, на свои собственные ресурсы, и лишь немногие пособия могут быть даны. Есть книги, однако, которые помогут учителю подготовиться к своей работе, и я счастлив сказать, что книга под названием «Новая физика», подготовленная моим коллегой, профессором Троубриджем, сейчас печатается, которая, я надеюсь, значительно продвинет лабораторное преподавание физики. Сокращение Николса руководства Элиота и Сторера долго служило подобной ценной цели в химии, и есть много отличных работ по «Качественному анализу», изучению, которое восхитительно приспособлено для развития способности к индуктивному мышлению.

Существует, однако, опасность со всеми лабораторными руководствами, которой нужно тщательно избегать, и опасность обычно больше, чем точнее описания. Они склонны вызывать механические привычки, которые фатальны для истинного духа лабораторного преподавания. Не так давно я спросил студента, который работал в нашей элементарной лаборатории, что он делает. Он ответил, что он делает № 24, и немедленно пошел искать свою книгу, чтобы увидеть, что такое № 24. Я боюсь, что большая часть лабораторной работы делается способом, который иллюстрирует этот анекдот, и, если так, это просто пустая трата времени.

При преподавании качественного анализа для меня всегда была постоянная борьба предотвратить именно такой результат, и многие отличные таблицы, которые были подготовлены для облегчения анализа, просто поощряют злую практику. Это ошибка, к которой студенты колледжа с их исключительно литературной подготовкой особенно склонны, и у меня нет сомнений, что надлежащее ведение наших лабораторий было бы сделано гораздо легче, если бы студенты приходили с предыдущей научной подготовкой.

До сих пор я имел дело исключительно с общими положениями, и моей целью было не столько дать определенные указания, сколько сделать предложения, которые могли бы привести к лучшим системам преподавания. Детали этих систем могут варьироваться широко, и все же все могут привести к желаемому результату, если только истинный дух научного преподавания сохранен, и собственная система учителя обычно является лучшей системой для него. Это ведет меня к объяснению моей собственной системы преподавания химии — которая представляет некоторые новинки, которые могут быть интересны, и, хотя она была разработана в деталях в пересмотренном издании «Новой химии», только что опубликованном, все же несколько слов объяснения могут быть ценны в это время при изложении ее выдающихся моментов.

Химия обычно определялась как наука, которая рассматривает состав тел, и в большинстве учебников целью было развитие схемы химических элементов и показать, что путем комбинирования этих элементов могут быть подготовлены все природные и искусственные вещества. В больших учебниках, которые стремятся охватить всю область и описать все известные вещества, такой метод является и естественным, и необходимым. Но как образовательная система этот способ представления предмета является, как правило, бесполезным и неинтересным. Студент теряется среди деталей, которые он может только очень несовершенно схватить, и великие принципы науки, а также их отношения к родственным областям знаний, упускаются из виду. Более того, система нефилософская, потому что она представляет выводы химии до наблюдений, на которых они основываются. Любой, кто пытался преподавать химию из обычных элементарных учебников, должен был испытать правду того, что я сказал.

Студент усваивает урок о натрии и различных солях этого металла, но, бойко процитировав слова из учебника, насколько больше он узнает о реальных свойствах этих веществ, чем знал до этого? Например: «Хлорид натрия, символ NaCl. Кристаллизуется в кубах. Растворим в воде. Растворимость лишь незначительно увеличивается при нагревании. Обычно получается путем выпаривания морской воды в чанах. Также встречается в виде пластов в некоторых геологических бассейнах, откуда извлекается путем добычи. При воздействии серной кислоты выделяется соляная кислота и образуется сульфат натрия согласно следующей реакции» и так далее. Мне доводилось видеть студентов, которые могли процитировать все это и многое другое, даже не подозревая, что они употребляют хлорид натрия в пищу по крайней мере три раза в день с самого рождения.

Рациональная система преподавания химии заключается в том, чтобы сначала представить уму учащегося явления природы, с которыми имеет дело эта наука. Нужно побудить его самого наблюдать эти явления, а затем показать, как выводы, составляющие в совокупности ту систему знаний, которую мы называем химией, были получены из этих фундаментальных фактов. Мой план состоит в том, чтобы развивать эту систему в лекционной аудитории настолько подробно, насколько позволяет отведенное время; иллюстрировать все положения экспериментами и, кроме того, более детально разъяснять тщательно отобранные фундаментальные опыты, которые студент впоследствии сам повторяет в лаборатории. Таким образом, я добиваюсь того, чтобы лекционное обучение и лабораторная демонстрация шли рука об руку как взаимодополняющие части единого учебного курса.

Я начинаю с того, что предлагаю студенту самостоятельно наблюдать свойства тел, по которым различаются вещества. Я даю ему в руки кусочек серы в палочках. Сначала он замечает цвет, твердость, хрупкость и электрическую возбудимость этого материала. Затем он определяет его плотность, температуру плавления, температуру воспламенения и, если возможно, температуру кипения. После этого он воздействует на серу различными растворителями и обнаруживает, что, будучи нерастворимой в воде или спирте, она легко растворяется в сероуглероде. Затем он выпаривает полученный раствор и получает определенные кристаллы, формы которых изучает и сравнивает с формами кристаллов того же материала, которые он также получает путем плавления. Наконец, он наблюдает замечательное изменение, происходящее при нагревании расплавленной серы выше температуры плавления, а также особое пластичное состояние, которое материал принимает, когда загустевшую массу выливают в воду. Таким образом, он придет к пониманию того, что один и тот же материал может принимать различные состояния, и получит ясное представление о веществе, которое мы называем серой. После этого я даю студенту кусочки двух металлов, которые внешне похожи друг на друга, например, свинца и олова, чтобы после проведения еще одной серии наблюдений и экспериментов он смог понять, на каких сравнительно незначительных различиях свойств часто основывается различие между веществами. Затем проводится сравнение свойств двух близких жидкостей, таких как метиловый и этиловый спирты; к этому времени студент приобретает достаточный навык в экспериментировании, чтобы провести сравнение между двумя газообразными веществами, такими как газообразный кислород и углекислый газ.

После выполнения некоторого объема такой предварительной работы мы готовы перейти к предмету химии. Какую часть охватывает эта наука в широких полях природы? Естественные явления можно очевидным образом разделить на два больших класса: во-первых, те изменения, которые не влекут за собой превращения вещества; и, во-вторых, те изменения, сама сущность которых состоит в превращении одного или нескольких веществ в другие вещества, обладающие отличительными свойствами. Физика имеет дело с явлениями первого класса, химия — с явлениями последнего. Любое явление природы, связанное с изменением вещества, является химическим изменением, и при каждом химическом изменении одно или несколько веществ, называемых факторами, превращаются в другое вещество или в другие вещества, называемые продуктами. Первый момент, который необходимо подчеркнуть при преподавании химии, заключается в том, что студент должен осознать это утверждение, и в лекционной аудитории следует продемонстрировать, а в лаборатории повторить ряд экспериментов, иллюстрирующих, что подразумевается под химическим изменением.

Здесь, конечно, возникает трудность в поиске примеров, которые были бы одновременно простыми и убедительными, поскольку почти во всех природных явлениях присутствует определенная неопределенность, скрывающая простой процесс. Знакомые явления горения являются наиболее яркими примерами этого факта, и люди не могли проникнуть сквозь туман, который их скрывал, вплоть до последних ста лет. Чтобы найти химические процессы, весь ход которых очевиден для неискушенного наблюдателя, мы вынуждены прибегать к малознакомым явлениям.

Очень простой пример химического процесса — смесь серы и цинка в атомных пропорциях, которая при поджигании спичкой быстро превращается в белый сульфид цинка с появлением пламени. Другой пример — смесь серы и мелких железных опилок, которая при смачивании небольшим количеством воды быстро превращается в черный сульфид железа. Затем немного медных опилок, которые при нагревании на блюдце на открытом воздухе медленно превращаются в черный оксид меди. Затем кусочек фосфора, сожженный в сухом воздухе под стеклянным колпаком, дающий белый оксид. Далее, немного цинка, растворенного в разбавленной серной кислоте, дающего газообразный водород и сульфат цинка. Затем раствор хлорида бария, добавленный к раствору сульфата натрия, дающий осадок сульфата бария и оставляющий в растворе поваренную соль, которую можно извлечь путем выпаривания фильтрата.

Во всех этих примерах студента следует заставить увидеть и потрогать все факторы и все продукты каждого процесса, а эксперименты должны быть подобраны так, чтобы он мог ознакомиться с различными условиями, в которых появляются вещества, и с различными видами химических процессов. Его также следует научить четко различать существенные особенности процесса и различные вспомогательные элементы, которые могут быть более или менее случайными — такие, например, как вода, используемая при определении соединения железа и серы, или пламя, сопровождающее горение.

После того как получено ясное представление о химическом процессе с его определенными факторами и определенными продуктами, мы готовы к следующему важному шагу. Каждый химический процесс подчиняется трем фундаментальным законам:

Закон сохранения массы.

Закон постоянства состава.

Закон объемных отношений.

Согласно первому закону, сумма весов продуктов химического процесса всегда равна сумме весов факторов. Этот закон теперь должен быть проиллюстрирован экспериментами, и приблизительные количественные определения следует вводить на столь раннем этапе курса обучения. Все, что для этого требуется, — это обычные весы, способные взвешивать двести-триста граммов и реагирующие на дециграмм. В нашей лаборатории мы используем платформенные весы производства компании Fairbanks, которые недороги и служат очень полезной цели.

Очень удовлетворительную иллюстрацию закона сохранения массы можно получить, поместив в стеклянную колбу смесь медных опилок и серы в атомных пропорциях. Стеклянная колба сначала уравновешивается на чашке весов, затем снимается и осторожно нагревается до тех пор, пока воспламенение, распространяющееся по массе, не покажет, что произошло химическое соединение. Наконец, колбе дают остыть, и при повторном взвешивании обнаруживается, что ее вес не изменился.

Для второго эксперимента кусочек фосфора можно с помощью нехитрого приспособления сжечь внутри плотно закупоренной стеклянной колбы, объем которой достаточен для обеспечения необходимого притока кислорода. Конечно, при повторном взвешивании колбы после того, как произошло химическое изменение, а дно колбы покрылось образовавшимся белым оксидом, изменения веса не будет, и этот эксперимент можно использовать для подтверждения истины о том, что, по крайней мере в данном примере горения, химический процесс не сопровождается потерей материала. Теперь откройте колбу, и воздух устремится внутрь, чтобы восполнить частичный вакуум, доказывая, что в процессе горения часть материала воздуха соединилась, образовав белый продукт.

Проведите теперь третий эксперимент в качестве применения общего принципа, который был проиллюстрирован предыдущими опытами. Сожгите немного мелкодисперсного железа (железа, восстановленного водородом) на чашке весов и покажите, что процесс сопровождается увеличением веса. Что это значит? А то, что какой-то материал соединился с железом, образовав новый продукт. Откуда взялся этот материал? Очевидно, из воздуха, ибо взяться ему было больше неоткуда. И таким образом, помимо иллюстрации первого из вышеуказанных законов, этот эксперимент может послужить поучительным уроком относительно отношений кислорода атмосферы к химическим процессам.

Второй закон гласит, что в каждом химическом процессе веса отдельных факторов и продуктов находятся друг к другу в определенной пропорции. Этот закон должен быть далее закреплен экспериментальными иллюстрациями. Взвешенное количество оксида серебра помещается в стеклянную трубку, соединенную с пневматической ванной. Трубку осторожно нагревают до тех пор, пока оксид не разложится, а газообразный кислород не соберется в стеклянную бутыль достаточного размера. Оставшееся в трубке металлическое серебро теперь повторно взвешивается, а объем газообразного кислорода в бутыли измеряется, и из объема газа выводится его вес. Измерение легко производится путем простого отмечания клейкой этикеткой уровня, на котором стоит вода в бутыли. Если теперь вынуть бутыль из пневматической ванны и найти вес воды, заполняющей бутыль до того же уровня, то вес воды в граммах даст объем газа в кубических сантиметрах, и, зная вес одного кубического сантиметра кислорода, мы легко вычислим вес этого газа, полученного в результате химического процесса. Теперь у нас есть веса оксида серебра, серебра и кислорода — одного фактора и двух продуктов химического процесса, и путем сравнения результатов разных студентов, выполняющих один и тот же эксперимент, постоянство пропорции станет очевидным для всего класса.

Для второй иллюстрации того же закона можно выбрать растворение цинка в разбавленной серной кислоте, дающее сульфат цинка и газообразный водород, и показать, что вес водорода, оцененный, как и в предыдущем примере, находится в определенном отношении к весу растворенного цинка.

Далее, серебро можно растворить в азотной кислоте и показать, что вес полученного нитрата серебра находится в определенном отношении к весу металла.

Или, еще дальше, в качестве эксперимента совершенно иного класса, можно растворить известное количество хлорида бария в воде и, после осаждения серной кислотой, собрать сульфат бария путем фильтрации и взвесить его, после чего станет очевидным определенное отношение между весом осадка и весом хлорида бария.

Для последнего эксперимента пусть студент нейтрализует взвешенное количество разбавленной соляной кислоты аммиачной водой, приблизительно отметив количество потребовавшегося аммиака. Пусть он теперь выпарит раствор на водяной бане и взвесит полученный солевой продукт; затем, взяв такое же количество соляной кислоты, как и прежде, и добавив вдвое большее количество аммиака, пусть он получит и взвесит полученный нашатырь, как и раньше. В третий раз пусть он начнет с половины количества соляной кислоты и, добавив столько же аммиака, как в первом случае, снова повторит процесс. Очевидно, каким должен быть результат этих экспериментов; но, не говоря студенту, чего он должен ожидать, будет хорошим упражнением попросить его сделать собственные выводы из полученных результатов. Конечно, он должен был быть предварительно ознакомлен со свойствами соляной кислоты и аммиака настолько, чтобы знать, что избыток любого из них улетучится при выпаривании солевого раствора на водяной бане. Но с этими ограниченными знаниями он сможет вывести закон постоянства состава из экспериментальных результатов, полученных таким простым путем.

Третий из фундаментальных законов химии, упомянутых выше (обычно известный как закон Гей-Люссака), гласит, что когда два или более факторов или продуктов химического процесса являются газообразными, объемы этих газообразных веществ находятся друг к другу в очень простом отношении. Здесь, опять же, можно придумать многочисленные эксперименты для иллюстрации этого закона. Вода при разложении электричеством дает водород и кислород, объемы которых находятся друг к другу в отношении два к одному. Когда газообразный хлористый водород разлагается амальгамой натрия, объем исходного газа относится к объему остаточного водорода также в отношении два к одному. Когда аммиак разлагается хлором, объем полученного газообразного азота составляет одну треть от объема использованного хлора.

Проиллюстрировав эти три общих закона, следует обратить внимание на тот факт, что природа химического процесса и законы, которым он подчиняется, являются результатами наблюдения и не включают в себя никакой теории. На этих фактах построена наука химия. Современная система химии, однако, предполагает то, что известно как молекулярная теория, и с помощью этой теории пытается объяснить все эти факты и показать их взаимные связи. Здесь необходимо настаивать на различии между фактом и теорией, а также на ценности теории для классификации фактов и направления наблюдений.

Теперь дается определение молекулы, и если студент не изучал физику в достаточной степени, чтобы ознакомиться с основами кинетической теории газов, эта теория должна быть развита настолько, чтобы дать студенту знание трех великих законов Мариотта, Шарля и Авогадро. Его нужно заставить понять, как молекулы определяются физиком и как их относительные веса могут быть выведены путем сравнения плотностей паров. Затем его следует заставить сравнить относительные молекулярные веса, выведенные физическими средствами, с постоянными пропорциями, которые он наблюдал в химических процессах. Таким образом, он сам придет к выводу, что эти постоянные пропорции являются пропорциями молекулярных весов и что постоянство закона проистекает из того факта, что в каждом химическом процессе действие происходит между молекулами, а продукты процесса являются новыми молекулами, сохраняющими, конечно, свои определенные относительные веса. Студент будет таким образом подведен к химическому представлению о молекуле как о наименьшей массе любого вещества, в которой присущи его качества, и он начнет рассматривать химический процесс как всегда происходящий между молекулами.

До сих пор ничего не было сказано о составе материи. Химический процесс был определен просто как некие факторы, дающие некие продукты, но ничего не было определено относительно отношений этих различных веществ, за исключением того, что они определяются тремя законами, проиллюстрированными выше. Но теперь необходимо показать, что изучение различных химических процессов вынуждает нас заключить, что в одних случаях два или более веществ соединяются, образуя соединение, в то время как в других случаях соединение распадается на более простые части. Так, когда медные опилки нагреваются на воздухе, очевидно, что материал меди соединился с той частью воздуха, которую мы называем кислородом, чтобы образовать черный продукт, который мы называем оксидом меди; и, опять же, когда оксид серебра нагревается, очевидно, что полученные серебро и газообразный кислород были ранее частями материала оксида. Так, когда вода разлагается электричеством, условия эксперимента показывают, что полученные газообразные кислород и водород должны были произойти из материала воды и не могли произойти ни из чего другого.

Эксперименты теперь следует умножать до тех пор, пока у студента не сложится совершенно ясное представление о характере доказательств, на которых основывается наше знание состава тел. Разложение хлората калия при нагревании, дающее хлорид калия и газообразный кислород; разложение нитрата аммония при нагревании, дающее закись азота и воду; разложение этой полученной закиси азота при пропускании газа над нагретой металлической медью; и, наконец, уже упомянутое разложение воды электричеством — все это яркие эксперименты, с помощью которых можно подтвердить доказательства химического состава.

После того как различие между элементарными и сложными веществами было четко определено ходом рассуждений, уже изложенным в общих чертах, следующей целью должно стать обучение студента пониманию того, как анализируются вещества и как их состав выражается в процентах. Восстановление оксида меди водородом легко дает данные для определения состава воды, которая, таким образом, как показано, содержит в ста частях 11,11 процента водорода и 88,89 процента кислорода.

Еще одно вещество, анализ которого может быть очень легко выполнен студентом, — это карбонат магния. Путем прокаливания чистого карбоната магния в тигле (конечно, не «magnesia alba» из магазинов) можно легко определить пропорции углекислоты и магнезии. Затем, сжигая магниевую ленту и взвешивая продукт, студент легко находит относительный вес магния и кислорода в оксиде. И, наконец, пропорция углерода и кислорода в углекислом газе легко выводится из сжигания взвешенного количества углерода. Здесь результат может быть выражен либо в процентах оксида или магнезии и углекислого газа, либо в процентах элементарных веществ: углерода, магния и кислорода.

После выполнения нескольких подобных анализов студент будет готов понять реальное положение науки. Все известные вещества были проанализированы, а результаты сведены в таблицы, так что повторять эту работу нет необходимости, за исключением особых случаев.

Учитель теперь готов сделать очень важный шаг в развитии предмета. Если молекула — это просто маленькая частица вещества, в которой присущи качества этого вещества, то, конечно, следует, что состав молекулы такой же, как состав вещества. Процентные результаты анализа воды или карбоната магния указывают на состав молекулы воды или молекулы карбоната магния. Таким образом, 11,11 процента каждой молекулы воды состоит из водорода, а 88,89 процента — из кислорода. Отсюда следует, что в химическом процессе молекулы должны быть разделены, и эти элементарные части молекул, которые выявляет анализ, являются атомами химии. Более того, поскольку мы знаем веса молекул как физическими, так и химическими средствами, химический анализ теперь дает нам веса атомов. У нас нет времени останавливаться на деталях этого рассуждения, но общий курс, которому следует следовать, будет очевиден, и он должен быть подкреплен многочисленными примерами.

Предполагая, что студент полностью понимает различие между молекулами и атомами — то есть между физически наименьшими частицами и химически наименьшими частицами, — он готов освоить символическую номенклатуру химии с помощью нескольких слов объяснения. Начальные буквы латинских названий выбраны для обозначения атомов семидесяти известных элементарных веществ, и эти буквы означают определенные атомные веса, которые сведены в таблицы во всех учебниках химии. Символы атомов просто группируются вместе, образуя символы молекул различных веществ; количество атомов каждого вида, входящих в состав молекулы, обозначается нижним индексом. Наконец, чтобы представить химические процессы, символы молекул факторов записываются на одной стороне, а символы молекул продуктов — на другой стороне уравнения, причем количество молекул каждого участвующего вещества обозначается числовыми коэффициентами.

Атомные символы, как мы видели, означают определенные веса. Точно так же молекулярные символы означают определенные веса, которые являются суммами весов атомов, из которых состоит каждая молекула, и в каждом химическом уравнении веса молекул, представленных на одной стороне, должны обязательно равняться весам молекул, представленных на другой. Химический процесс состоит лишь в расщеплении определенных молекул и перегруппировке тех же составляющих атомов для образования новых молекул. Опять же, поскольку молекулярные символы представляют определенные веса, уравнение также указывает на то, что между различными факторами и продуктами представленного процесса сохраняется определенная пропорция по весу.

Опять же, поскольку каждый молекулярный символ представляет один и тот же объем, когда вещество находится в газообразном состоянии, отсюда следует, что относительные объемы газов пропорциональны количеству молекул газообразных веществ, участвующих в реакции. Именно так эти химические уравнения или реакции являются постоянным подтверждением трех великих фундаментальных законов химии.

Чтобы закрепить вышеуказанные принципы, теперь следует привести большое количество примеров, которые должны быть подобраны так, чтобы иллюстрировать знакомые и важные химические процессы, включая важнейшие явления горения. В каждом случае студент, проделав эксперимент, должен написать уравнение или реакцию, представляющую процесс, и его следует заставить решить достаточное количество стехиометрических задач, включающих как веса, так и объемы, чтобы дать ему полное овладение предметом. Такие вопросы, как эти, проверят полноту его знаний:

Почему символ воды H2O? Какую информацию дает символ CO2 относительно углекислого газа? Напишите реакцию соляной кислоты с карбонатом натрия и укажите, какую информацию дает уравнение относительно процесса, который оно представляет.

Конечно, такие вопросы можно значительно умножить, и я привожу эти три только для того, чтобы привлечь внимание к особенностям метода обучения, который я пытался проиллюстрировать.

Но помимо обучения общим принципам химической науки, важно дать студенту более или менее расширенное знание химических фактов и процессов — особенно таких, которые играют важную роль в повседневной жизни или в искусстве — и такие знания могут быть легко даны в этой связи. Дальше этого я не считаю желательным идти в элементарном курсе обучения. Путь, однако, теперь открыт к самым передовым областям науки. Сравнение символов и реакций ведет прямо к учению о квантивалентности и к результатам современной структурной химии, которые это учение влечет за собой. Среди этих результатов, конечно, много фантастического, но есть также очень большой пласт установленной истины; и если студент глубоко понимает символический язык химии и понимает факты, которые он фактически представляет, он сможет осознать, насколько это сейчас возможно, истины, лежащие в основе условных форм.

Изучение структуры молекул естественно ведет к изучению их стабильности и условий, определяющих химические изменения, и таким образом открывает недавно исследованную область термохимии. Быть способным предсказать порядок и результаты возможных условий ассоциации материалов или химических изменений при любых обстоятельствах — теперь высшая цель нашей науки, и мы уже достигли весьма значительного прогресса в этом направлении.

Но я слишком долго вас задерживал, и я должен отослать вас к «Новой химии» для более полного изложения этого предмета. Моя цель достигнута, если мне удалось прояснить вам, что возможно представить науку химию как систематический свод истин, независимый от массы деталей, которыми обычно обременена эта наука, и сделать это изучение ценнейшим средством тренировки способности к индуктивному мышлению, тем самым обеспечивая великую цель научной культуры.

XII.

«NOBLESSE OBLIGE».

В предыдущих эссе этого тома я искренне утверждал, что научная культура, правильно понятая, является подходящей основой для либерального (гуманитарного) образования; и я отстаивал этот тезис, никоим образом не пытаясь принизить ту литературную культуру, которая до сих пор так широко рассматривалась как единственная основа, на которой могут быть построены свободные искусства. Однако, хотя я и доказывал, что в нынешнем состоянии мира существует более чем одна основа истинной учености, я полностью признавал, что для подавляющего большинства ученых, включая всех тех, чья жизнь будет занята литературными занятиями, старая система образования по-прежнему остается лучшей. Более того, я старался указать на то, что научная культура никоим образом не конфликтует с литературной культурой; что у нее другой дух, другой метод и другая цель; и я рекомендовал ее только как подходящую для тех, кто отчетливо готовит себя к научной деятельности; но я утверждал, что для таких людей научные занятия, если им следовать правильно, могут привести к широкому, благородному и в истинном смысле либеральному образованию.

Я использовал термин «научная культура, правильно понятая», чтобы обозначить различие; потому что многое из того, что выдается за научную ученость в мире, не подразумевает истинной научной культуры. Во всех областях знаний, и не в меньшей степени в научных, чем в литературных, эрудиция не обязательно подразумевает высокую степень культуры. Мы все ценим труды лексикографа, и эта работа может быть выполнена так, что потребует высочайших интеллектуальных способностей; но существует более высокая форма литературной культуры, чем та, которую обычно подразумевает составление словарей. Так же и в науке: никакое количество книжных знаний не составляет того, что мы назвали научной культурой, правильно понятой. Например, способность сдать экзамен по фактам и принципам науки вовсе не является проверкой той формы культуры, которую мы отстаиваем. Не то чтобы мы недооценивали ценность таких проверок или знаний, которые они подразумевают; но способность освоить предмет, как он представлен в учебнике, и изложить эти знания в краткой и точной форме — это нормальный результат литературной, а не научной культуры. Способность сделать что-то хорошо заложена в самой идее культуры, и ученый, который может успешно сдать письменный экзамен, приобрел силу, которую дает главным образом литературная культура, и то, что эта сила может быть применена к научным, так же как и к литературным предметам, очевидно. Здесь кроется важнейшее различие в связи с нашим предметом. Культура подразумевает приобретение некоторой силы ума в выдающейся степени, и такая сила постоянно ассоциируется с эрудицией просто потому, что она ведет к эрудиции. Но когда мы видим эрудицию без такой силы, как мы часто видим в каждой области учености, мы сразу понимаем, на каком гораздо более низком уровне она стоит. Какие разные вещи — классическая ученость и классическая эрудиция; и не является ли сила, которой обладают великие классические ученые в интерпретации мыслей классических авторов и в воспроизведении их жизни, великим элементом различия между ними?

Так и научная культура подразумевает способность интерпретировать природу, наблюдать ее явления и исследовать ее законы. Ученый, для которого природа представляет лишь упорядоченную последовательность фактов и явлений, ничего не знает об истинной научной культуре. Как существует дух в великих писателях классической древности, который облагораживает изучение форм, в которых выражались мысли этих авторов, так же существует дух в природе, без которого факты и явления, как бы хорошо они ни были классифицированы, не создают интеллектуального возвышения. Последнее столетие мировой истории было отмечено, больше чем чем-либо другим, увеличением наших знаний о природе, и оно будет известно в истории как век великих открытий; но, как бы ценны ни были факты и принципы науки, как бы сильно они ни способствовали благополучию человечества, и как бы важно, следовательно, ни было знание этих фактов и принципов для человека, тем не менее я никогда не стал бы настаивать на притязаниях физической науки как основы либерального образования, если бы их нельзя было защитить на иных основаниях, кроме этих. Здесь, как и везде, «дух животворит»; и способность интерпретировать природу и общаться с разумом, который управляет вселенной, — это то единственное приобретение, которое превыше всех других придает ценность и достоинство той форме культуры, которую мы старались отстаивать в этих эссе.

Те, кто рассматривает науку просто как утилитаризм и кто ценит научные занятия исключительно потому, что они учат людей строить железные дороги, исследовать шахты, извлекать полезные металлы из руд или увеличивать урожайность сельского хозяйства, имеют еще более несовершенное представление о том, что подразумевается под научной культурой, чем те, для кого наука — лишь ценная эрудиция. Это правда, что физику и химию можно изучать как искусства, а не как науки, и у нас нет желания недооценивать важность такого технического образования; но разница между двумя способами изучения так же велика, как разница между ремесленником и ученым. Утверждая это, мы не забываем, что занятия инженера, электрика и химика-аналитика требуют очень большого количества знаний, суждений и навыков и по праву считаются учеными профессиями. Но пусть не предполагается, что мастерство в таких профессиях является целью или задачей научной культуры, так же как юридическое мастерство не является целью или задачей литературной культуры. Если литературные ученые рассматривают изучение науки исключительно с этой точки зрения, неудивительно, что они думают, что тон учености был бы понижен, если бы он основывался исключительно на такой утилитарной базе; и, с другой стороны, если бы они могли однажды осознать возвышенность природы, как осознавали ее Коперник, Ньютон, Фарадей и бесчисленные другие, этот страх, что преданность науке должна принизить ученость, исчез бы.

Мы прекрасно осознаем, что практические люди часто смотрят с нескрываемым презрением на студентов теоретической науки и что большинство лиц, ищущих научного образования, должны искать работу в практических профессиях, в которых этот тон слишком часто преобладает. Но, безусловно, узкий технический дух преобладает довольно часто и в профессиях, в которых главным образом находят работу литературные ученые; и новые научные профессии даже более тесно зависят от обсуждения теоретических и абстрактных принципов, чем те, которые до сих пор исключительно рассматривались как либеральные. Это признанный факт, как мы показали в другом месте, что все великие достижения в практической науке, все великие изобретения, которые за последнее столетие так удивительно увеличили власть человека над природой, могут быть прослежены непосредственно к результатам теоретического изучения. По этой причине, если не на более высоком основании, мы утверждали, что в интересах и в обязанности государства поощрять и вознаграждать научные исследования. Время недалеко, если оно уже не наступило, когда научная культура народа будет одним из главных факторов в определении его положения среди наций мира.

Мы не можем оставить эту тему без того, чтобы не придать значимости другой мысли, которая всегда присутствовала с нами при написании этих страниц, если не была до сих пор отчетливо высказана. Культура, как мы видели, подразумевает силу, а обладание силой также влечет за собой соответствующие обязательства. Среди многих благ, которые христианство и сопутствующая ему цивилизация принесли человечеству, признание этого принципа наиболее отчетливо выражено. Принцип предполагается почти в каждом отношении жизни, даже когда он не признается отчетливо; и, к счастью, его редко теперь можно игнорировать, не навлекая на себя одиозность человечества. Это побуждает обладателей большого богатства посвящать немалую долю своих состояний на общественное благо; это клеймит как скупость любое пренебрежение этим обязательством; и лучшая надежда на сохранение нашей современной цивилизации против разрушительных сил социализма заключается во все возрастающем признании и соблюдении этой спасительной благодати.

Но хотя этот принцип в той или иной степени соблюдается во всех отношениях жизни, он с особой строгостью навязывается общественным мнением тем, кто берет на себя роль слуг народа. В политической жизни обязательства, которые он налагает, уже очень широко признаны; и еще сильнее они ощущаются служителями религии. Политик, который использует свое высокое положение для продвижения своих личных интересов, может иногда избежать заслуженного наказания; но священнослужитель, который проституирует свое влияние ради частной выгоды, повсеместно осуждается. Это настолько верно, что священнослужителю его профессией запрещены многие виды деятельности и занятия, которые считаются вполне почетными для других людей. Священнослужитель, который спекулировал акциями или даже занимался торговой деятельностью, с полным основанием потерял бы уважение тех самых людей, которые нажили свое богатство теми же путями, которые они отрицают для него. Он может не давать, подобно членам старших религиозных братств, обет бедности, но все же он придерживается очень строгого правила жизни; и на этом основывается его притязание на адекватную поддержку со стороны людей, которым он служит. Поскольку «назначены сеять духовное», духовенство имеет право «пожинать мирское», чего они не сеяли и не собирали; и плохи будут дни, когда это притязание будет отвергнуто.

Теперь мы утверждаем, что профессия научного преподавателя подразумевает обязательство не менее обязывающее, чем то, которое лежит на священнослужителе; и это особенно верно, если преподаватель был поставлен в заметное и ответственное положение перед миром. Преподаватель был выделен так же истинно, как и священнослужитель, и если он использует влияние своей должности просто как средство накопления богатства, он не лоялен к профессии, которую добровольно принял. Пусть меня не поймут превратно. Существует тысяча законных способов заработать на жизнь и приобрести богатство с помощью знаний, которые дает научное изучение; и человек имеет право использовать научные знания для своего мирского продвижения так же свободно, как и любые другие знания. Но человек, который принял пост преподавателя и получает поддержку, на которую дает право его положение, обязан выполнять работу преподавателя в меру своих способностей и посвящать все свои силы расширению знаний о науке, которую он берется преподавать. Чрезвычайно важно, чтобы общество было воспитано до этого уровня и чтобы оно удерживало своих преподавателей в рамках их доверия и обязательств так же строго, как оно делает это со своим духовенством. Действительно, научный преподаватель, даже в большей степени, чем религиозный, требует помощи правильного общественного мнения, чтобы поддерживать тон своей профессии. Научные знания и проницательность, будучи сосредоточены на деловых отношениях, часто обнаруживали прямые пути к богатству; искушение воспользоваться открывающимися таким образом возможностями, конечно, очень велико, и в большинстве отношений жизни открывающаяся таким образом карьера может быть вполне законной и почетной. Но никто не может ожидать успеха в какой-либо деловой карьере, не посвящая всю свою энергию работе, и существуют условия, при которых такой курс включал бы предательство доверия. И слова «предательство доверия» не слишком сильны; ибо иногда бывает так, что, помимо пренебрежения своей надлежащей работой, научный преподаватель продает репутацию своей должности и требует более высокую цену, потому что он обменивает доброе имя учреждения, с которым он связан.

Я прекрасно осознаю, что у этого вопроса есть и другая сторона. Во многих наших колледжах профессора получают недостаточное содержание, и от них ожидают или даже предлагают им пополнять свой доход тем, что технически называется «коммерческой работой». Разумеется, в таких случаях нельзя винить самого человека; однако общественное мнение должно быть таковым, чтобы не позволять уважаемому учебному заведению предлагать, а уважаемому профессору — принимать подобную должность. Трудящийся достоин пропитания, и то же самое чувство, которое требует от профессора науки полной преданности своему делу, требует также от общества, на благо которого он работает, обеспечения его достойным содержанием.

Несомненно, именно вследствие недостаточного материального обеспечения, которое научные работники в целом получают в этой стране, общественное мнение терпит по отношению к ним практику, которую здравый смысл должен осуждать; при этом следует помнить, что в данных обстоятельствах преподаватель, если он добросовестно выполняет свои служебные обязанности, может посвящать остаток своих сил коммерческой работе не только без чувства вины, но даже с одобрения своих коллег. Поэтому тем более важно твердо укоренить в общественном сознании обоснованное мнение о том, что именные профессорские кафедры в наших высших учебных заведениях являются должностями общественного доверия, которые должны использоваться исключительно на благо общества. В этой позиции нет никакой несправедливости, поскольку перед ученым-естествоиспытателем открыты вполне законные и почетные пути, на которых он может применить свою деловую энергию и одновременно использовать свои научные знания; и для многих людей эти пути ведут в том направлении, где они могут не только наиболее эффективно преуспеть в земных делах, но и принести наибольшую пользу своим ближним. Среди людей практического склада, которые развили новую отрасль промышленности или внедрили новое изобретение и благодаря этому приобрели богатство, можно найти одних из величайших благодетелей своего рода; и я далек от того, чтобы проводить сравнение между практиками и учеными. Все, на что мы претендуем, — это чтобы деловые люди уступили пожертвования, предназначенные для содержания ученых, тем, чьего рвения достаточно, чтобы побудить их с радостью идти на жертвы, которые обычно влечет за собой развитие знания.

Эти соображения покажутся еще более убедительными, если рассматривать их в связи с интересом общества к научной культуре, о котором мы уже упоминали. Этот интерес не остался без внимания, и в последние годы обсуждалось множество проектов того, что называют «финансированием исследований»; и уже сейчас научные общества Старого Света располагают весьма значительными фондами, а несколько обществ в нашей стране — меньшими суммами, которые были направлены на эту цель. Но хотя средства для оплаты расходов на научные исследования таким образом предоставляются в ограниченном объеме, а за решение важных проблем предлагаются весьма значительные премии, все же приходится признать, что результаты пока что были скудными и не оправдали ожиданий учредителей этих фондов; и причина столь малых плодов очевидна. Определенный порядок научных результатов можно приобрести, как и другую профессиональную работу, за цену, которая в некоторой степени пропорциональна навыкам, необходимым для их получения. Таковы, например, ежедневные наблюдения на астрономической или метеорологической станции; таковы также химические анализы и пробы различного рода; таково, опять же, многое из рутинной работы физической лаборатории. Но результаты высшего порядка, такие как те, что оставляют неизгладимый след в анналах науки — подобно закону всемирного тяготения Ньютона, теории света Юнга, теории электричества Фарадея или методам спектрального анализа Бунзена, — нельзя получить по заказу, точно так же, как нельзя было бы купить «Потерянный рай» или «In Memoriam» по футам. Более того, научный прогресс следует необходимому закону непрерывности, и важные достижения не могут быть сделаны до тех пор, пока не придет время. Максимум, что можно сделать с помощью прямого финансирования исследований, — это приумножить достоверные наблюдения и тем самым подготовить путь для открытий; и большего ожидать нельзя.

Более эффективным средством развития науки, которое в долгосрочной перспективе наверняка принесет гораздо более обильный и богатый урожай, является обеспечение условий, которые, как известно, благоприятствуют научным открытиям, и почитание таких открытий, когда они сделаны; и я думаю, что среди компетентных научных авторитетов будет мало разногласий в том, что одним из важнейших условий, превыше всех остальных, является определенная атмосфера, возникающая в результате общения людей, занятых научными исследованиями.

Ассоциация ученых действует во многих отношениях, способствуя как литературному, так и научному творчеству. Во-первых, она ведет к конкуренции, которая, хотя и является низким мотивом, тем не менее очень сильна во всех формах человеческой деятельности. Во-вторых, контакт умов, занятых схожими исследованиями, побуждает студента шире взглянуть на свой предмет и увидеть его с различных точек зрения, на которые может указать критика его коллег. Прежде всего, работа, проделанная в таких ассоциациях, не остается без внимания, и присутствуют свидетели, которые могут подтвердить результаты и опубликовать их с авторитетом, необходимым для обеспечения их всеобщего признания. Огромная часть научной работы теряется для мира, потому что она выполняется в уединении и погребается в трудах местных обществ, откуда ее не извлекают до тех пор, пока работа не будет повторена. Преимущества такой ассоциации слишком очевидны для многочисленных научных работников в изолированных колледжах этой страны, которые вынуждены сравнивать свои возможности с возможностями своих коллег в великих столицах Европы; и недостаток научной продуктивности в Соединенных Штатах, о котором мы так сильно сокрушаемся, объясняется главным образом отсутствием стимула, который в такой значительной степени дает совместная деятельность. К счастью, однако, условия, благоприятные для научных исследований, множатся у нас на родине, и уже существует несколько центров, где продуктивность быстро растет и дает большие надежды на будущее. Более того, этот рост дает нам хорошее указание на то, в каких точках мы можем наиболее выгодно применить помощь; и я уверен, что нет способа более эффективно поощрить научные исследования, чем создание в учебных заведениях, которые в настоящее время являются главными центрами научной деятельности, большего числа профессорских кафедр и стипендий, чтобы оказать поддержку тем, кто готов посвятить свою жизнь научным занятиям.

Преподавание, которое подразумевает профессорская должность, вместо того чтобы быть помехой, должно служить мощным стимулом для научных исследований. Конечно, это влияние значительно ослабляется, если, как во многих наших колледжах, доступные силы преподавателя истощаются ежедневной рутиной обучения или сторонней работой, необходимой для пополнения его скудного жалованья. Но если объем преподавания умерен и оно направлено в русло собственной работы профессора, то нет стимула сильнее, чем тот, который дает общение с классом серьезных студентов.

Если бы возникла необходимость подкрепить высказанные здесь мнения дальнейшими примерами, нам достаточно было бы указать на Королевский институт Великобритании, который располагает фондами, подобными тем, что мы отстаивали; ибо имена Дэви, Юнга, Фарадея, Тиндаля и Дьюара являются ярким свидетельством огромного успеха таких пожертвований в деле развития физической науки.

Очевидно, однако, что пожертвования на профессорские кафедры и стипендии не принесут никакой пользы обществу, если не будет понимания того, что их обладатели предназначены для своей специальной работы; и предположение о том, что такие должности могут быть использованы для достижения частных целей или в качестве основы для коммерческих сделок, достаточно, чтобы показать, насколько такая практика несовместима с истинным представлением о научной культуре.

Наши патентные законы оказывают весьма заметное и не совсем благотворное влияние на научную культуру страны. Правда, они способствуют развитию механической изобретательности и таланта в определенных направлениях, но они также навязывают людям очень низкий и меркантильный стандарт научных достижений, на котором в значительной степени основывается популярное представление об утилитарной направленности научных исследований. Никто не может оспаривать, что первооткрыватель нового процесса или изобретатель новой машины имеет право оставить свои знания при себе и наилучшим образом использовать свою удачу для приумножения своего богатства. Но, безусловно, девиз, вынесенный в заголовок этого эссе, указывает на более превосходный путь, и остается открытым вопрос, в интересах ли общества в целом поощрять своими законами более эгоистичный курс. Аргумент, с помощью которого патентные законы обычно защищаются юристами — что в интересах общества поощрять и, следовательно, защищать изобретательский талант, — отнюдь не так неоспорим, как кажется на первый взгляд.

Во-первых, можно усомниться, не препятствуют ли наши патентные законы в их нынешнем состоянии изобретательству больше, чем способствуют ему. Любой, кто пытался усовершенствовать машину или улучшить химический процесс, знает, в какой степени он со всех сторон стеснен патентными правами, которые часто не имеют никакой ценности для их владельцев, кроме той, которую может придать им новое усовершенствование.

Далее, изобретения, которым способствуют патентные законы, — это только те, что имеют непосредственную денежную ценность, и часто именно чрезвычайно простые приспособления, такие как игла швейной машины или броская игрушка, приносят наибольший доход просто потому, что они были приспособлены к текущим потребностям или мимолетной популярной моде. Такие приспособления обычно не требуют обширных знаний и особого таланта, и изобретатель обязан своей удачей лишь тому обстоятельству, что он оказался в положении, позволившем распознать потребность.

Теперь каждый научный исследователь знает, что обычная работа физической или химической лаборатории часто требует изобретательности высокого порядка и что немногие важные научные результаты были достигнуты без участия изобретений, столь же достойных восхищения, как швейные машины и механические ткацкие станки, которые так часто приводятся в качестве примеров благотворного влияния наших патентных законов; и возникает вопрос: в интересах ли общества поощрять один класс изобретений больше, чем другой? Конечно, если мы рассмотрим либо принесенные жертвы, либо конечное благо, которое в итоге достается обществу, не может быть ни минуты сомнения в том, какой класс является более ценным или более достойным похвалы. Тем не менее патентные законы не только отдают свои огромные призы исключительно изобретениям непосредственной полезности, но и стремятся сформировать в общественном сознании ложную оценку внутренней ценности таких изобретений.

Некоторые авторы дошли до крайности, утверждая, что человек имеет такое же право на свои изобретения или открытия, какое автор имеет на свои книги; но это утверждение не выдерживает анализа. Первая обязанность правительства — защищать своих граждан в пользовании результатами их законного труда, и, конечно, любой, кто написал книгу, знает, что она является таким же продуктом дневного труда, как и любой товар. С другой стороны, изобретение или открытие может быть результатом счастливой случайности, и, хотя оно может быть плодом превосходных знаний и интеллекта, его нельзя рассматривать в том же смысле, как прямой продукт труда. Гораздо чаще это свободный дар Природы.

Более того, редко, если вообще когда-либо, бывает так, что полезное изобретение, отвечающее популярному спросу и поэтому имеющее большую коммерческую ценность, является в каком-либо смысле продуктом одного человека. Как правило, патентообладатель, пользующийся правом на изобретение, фактически добавил к старому запасу лишь одну деталь. Может быть, эта деталь была тем самым, что требовалось для того, чтобы сделать изобретение практически полезным; но несомненно, что это дополнение никогда не могло бы быть сделано, если бы не существовало предыдущих знаний, и остается открытым вопрос, должно ли общество предоставлять последнему человеку исключительное право на все наследство. Вольта открыл — изобрел, если хотите — способ генерации тока низкого напряжения, который с тех пор, с некоторыми модификациями, находится в общем пользовании; Эрстед и Ампер открыли магнитные эффекты этого электрического тока; Фарадей, опять же, узнал, как получить электрический ток от магнита, и изобрел оригинальную динамо-машину; Генри открыл условия, при которых магнитные эффекты электрического тока могут быть получены на больших расстояниях от источника энергии. Все эти люди были изобретателями высочайшего порядка, чьи изобретения никогда не были превзойдены ни по проявленной изобретательности, ни по влиянию, оказанному на благосостояние человечества. Более того, эти далеко идущие изобретения были добровольным вкладом в мировое знание, за который не просили и не получали никакого денежного вознаграждения. Не является ли тогда вопросом, имеет ли какой-либо человек наших дней право на исключительное использование этих изобретений: для передачи сообщений на расстоянии, для передачи звука по проводам или для любых других целей?

Конечно, у этого вопроса есть и другая сторона, и я свободно признаю сложность проблемы, которую представляют наши патентные законы; но я чувствую, что в их нынешнем состоянии они приносят больше вреда, чем пользы, и чаще совершают несправедливость, чем защищают право. Я сильно сомневаюсь, безопасно ли предоставлять законом право собственности на любое изобретение или открытие, выходящее за рамки конкретного механического устройства, в котором оно в данный момент воплощено. Предоставление исключительного права на использование хорошо известной силы Природы для получения специфического эффекта, даже если этот эффект является новым; предоставление монополии на природный процесс человеку, который первым заявил на него права; и, прежде всего, предоставление исключительного права на изготовление определенной смеси материалов — это, безусловно, политика, которая прямо поощряет огромные монополии, облагающие общество налогом, не принося взамен соответствующей выгоды.

В этой связи следует помнить, что сам первооткрыватель или изобретатель редко пожинает плоды своей проницательности или мастерства; но его права, часто купленные за бесценок, становятся основой крупных деловых предприятий, в которых он имеет мало или вовсе не имеет доли. На такой шаткой основе часто строились огромные монополии, в которых патентные законы становились инструментами притеснительных поборов и превращались в ядро сложнейшей системы обычаев и судебных решений, которыми первоначальный смысл законов был полностью вытеснен и в значительной степени сведен на нет.

Конечно, должны быть какие-то пределы притязаниям изобретателя на благодарность народа. Признайте в полной мере заслуги изобретателя; поставьте его в авангарде длинной процессии великих благодетелей человеческого рода; поставьте его перед Фарадеем, перед Вольтой и перед Ньютоном; поставьте его перед Вашингтоном и отцами Республики; поставьте его перед патриотами и мучениками, которые погибли в защиту прав человека или в подтверждение истины: и все же, в силу этих выдающихся заслуг, должны ли он или его представители быть уполномочены облагать своих соотечественников налогом в миллионы и миллионы долларов в год? Безусловно, не может быть большей пародии на наш девиз «Noblesse Oblige»; и система, которая дает юридическую санкцию таким злоупотреблениям, вскоре заставит общественное сознание прийти к самому убедительному из всех доказательств извращения — reductio ad absurdum.

Однако в наши намерения не входит обсуждение злоупотреблений патентными законами, тем более предложение необходимых мер по их исправлению. Мы ясно видим трудности этого предмета и понимаем, что он затрагивает вопросы как политической экономии, так и юриспруденции, с которыми мы некомпетентны иметь дело. Наш интерес заключается исключительно в поддержании достоинства научной культуры и требовании для нее уважения, на которое она имеет право; но которое серьезно скомпрометировано меркантильным и утилитарным духом, который патентные законы поощряют и делают заметным. Мы очень хотим, чтобы интеллект нашего народа полностью осознал тот факт, что среди студентов науки в этот практический век существует такая вещь, как преданность истине ради самой истины; что по всей длине и ширине этих Соединенных Штатов можно найти немало искренних исследователей Природы, которые, несмотря на большие неудобства и часто при больших личных жертвах, посвящают благороднейшую интеллектуальную силу и высочайшее изобретательское мастерство единственной цели — продвижению знания: и мы радуемся, веря, что придет время, когда всем станет ясно, что эти молчаливые труженики закладывали широкие и долговечные основы, на которых может надежно покоиться национальное величие.

XIII.

ДУХОВНАЯ ЖИЗНЬ.

Мы достигли конца нашего долгого путешествия и теперь готовы повернуть назад и отправиться домой.

Рейс у руля, большой парус убран и плотно привязан к длинному рею; ибо, поскольку весной ветер здесь постоянно дует с севера, мы должны полагаться на быстрое течение Нила, чтобы вернуться к цивилизации: река, которая, протекая через многие поколения людей из неизвестности в бесконечность, не без основания олицетворяет ход истории; и когда мы в воображении плывем по этому историческому потоку, мы не можем не усвоить урок, который так призваны преподать эти ассоциации и сцены. Этот урок — величие, слава и бессмертие духовной жизни человека.

Мы возвращаемся на шесть тысяч лет назад и находим Сфинкса, который, как и сегодня, смотрит на восходящее солнце и размышляет над проблемой человеческой судьбы.

Приходят строители пирамид и воздвигают те соседние громады, чтобы сохранить свои тела после смерти для той славной судьбы, в которую они верят.

Проходит длинная процессия фараонов, и каждый неизгладимо начертывает на скалистых стенах свою веру в великого Бога, который держит человеческую судьбу в своих руках.

Приходит Моисей и выводит из Египта избранный народ, чтобы подготовить путь для ожидаемого Мессии.

Приходят ассирийцы и персы и, стремясь прочитать свою судьбу по движению звезд, воздают должное той же великой надежде.

Приходят греки и даже среди грубого распутства и идолопоклонства воздвигают великолепные храмы в подтверждение веры в человеческую судьбу, которая, как бы она ни была деградировавшей, все же выжила.

Приходят римляне и в этой мистической стране откладывают в сторону свои правовые кодексы и добавляют свое свидетельство к той же великой истине.

Приходят христианские отшельники и заставляют легендарные камни фараонов вторить их триумфальным песням.

Приходит араб и, глядя утром и вечером на Восток, видит видения славной Мекки своих надежд, на которую так долго смотрел Сфинкс.

Последним приходит современный путешественник, и он странствует напрасно, если не признает во всем этом стремлении и во всей этой жажде подтверждение тех духовных истин, которые открыл ему воскресший Христос.

Как в материальной природе каждый неиспользуемый орган отчетливо указывает на предыдущее использование или на будущее осуществление, так и в духовном мире каждое стремление является обещанием возможного блага; и эти томления человечества, прошедшие сквозь века, являются столь же истинным обещанием Вечного, как и слова, сказанные Аврааму на равнинах Мамре.

Возвращаясь домой с Востока, мы не можем не увидеть яснее, чем прежде, насколько искусственны большинство условностей нашей современной цивилизации и как сильно заботы мира сего стремятся затмить великое различие между духовным и материальным, которое всегда присутствует в восточном мышлении; и это особенно верно для нашей собственной страны, где требования материальной природы столь настоятельны, а физические потребности, которые влечет за собой наша высокоискусственная жизнь, так полностью поглощают внимание всех нас.

Полезно время от времени уезжать, чтобы увидеть другой аспект человеческой жизни, который все еще сохраняется на Востоке, и почувствовать то влияние, которое привело даже Христа в пустыню, чтобы подготовиться к борьбе с животной природой человека.

Нам нужен некий опыт египетских анахоретов, чтобы впечатлить нас великой истиной о том, что различие между духовным и материальным остается широким и ясным, даже если скальпелем нашей современной философии мы не можем полностью рассечь эти два начала; и этот опыт придаст нам мужества лелеять наши стремления, поддерживать яркость наших надежд и твердо держаться нашей христианской веры до тех пор, пока не наступит свершение.

Мои юные друзья, есть много тех, кто скажет вам, что Сфинкс просто загадал загадку векам; и что томления ваших юных жизней — подобно томлениям древних египтян, воздвигших этот памятник своим надеждам, — являются лишь заблуждением и ловушкой.

Не верьте в подобный пессимизм.

Это лишь предсмертный вздох вашей животной природы! Но приложите все усилия, чтобы эти стремления не были задушены заботами и испытаниями, которые должны прийти к вам, как они приходят ко всем.

Имейте веру в Вечного, который вложил эти влечения в вашу природу; и помните, что все знание покоится на уверенности в том, что Вечный не может быть ложным. Будьте верны истине того свидетельства в ваших сердцах, и грядущие годы принесут вам лишь возрастающую уверенность в обещаниях, которые он всегда шепчет тем, кто доверяет ему; и он, несомненно, приведет вас, наконец — как он вел верных во все века, — в ясный свет совершенного дня.

Мои сокурсники, если эти мимолетные картины сцен, которые придали мне свежее мужество, помогут кому-либо из вас в жизненном конфликте, моя цель в этих лекциях будет достигнута, и как бы ни казались такие сцены несовместимыми с ассоциациями физической науки, вы будете свидетелями того, что великий урок, который они преподают, постоянно подчеркивался в этом месте. Духовная жизнь человека узнает свое возвышенное интеллектуальное подобие в жизни Природы, и именно это видение Всеведущего отличает и облагораживает ментальную культуру, будь то в области науки, литературы или искусства.

КОНЕЦ.

ПРИМЕЧАНИЯ:

[A] Поскольку некоторым читателям этого тома может быть интересно сравнить эти значения, мы воспроизводим «Таблицу молекулярных данных» из лекции профессора Клерка Максвелла о «Молекулах», прочитанной перед Британской ассоциацией в Брэдфорде и опубликованной в журнале «Nature» 25 сентября 1873 года.

Молекулярные величины при стандартной температуре и давлении, 0° C и 76 см.

RANK ACCORDING TO ACCURACY OF KNOWLEDGE. | Hydrogen. | Oxygen. | Carbonic Oxide. | Carbonic Dioxide.
Rank I. |  |  |  |
Relative mass | 1 | 16 | 14 | 22
Velocity in metres per second | 1,859 | 465 | 497 | 396
Rank II. |  |  |  |
Mean path in ten billionths (10⁻¹⁰) of a metre | 965 | 560 | 482 | 379
Collisions each second—number of millions | 17,750 | 7,646 | 9,489 | 9,720
Rank III. |  |  |  |
Diameter in hundred billionths (10⁻¹¹) of a metre | 58 | 76 | 83 | 93
Mass in ten million million million millionths (10⁻²⁵) of a gramme | 46 | 736 | 644 | 1,012

Количество молекул в одном кубическом сантиметре любого газа составляет девятнадцать миллионов миллионов миллионов или 19 (10^18).

Два миллиона молекул водорода, расположенных бок о бок, составляют чуть более одного миллиметра.

[B] См. лекцию профессора Максвелла, указ. соч.; также «Циклопедию» Эпплтона, статью «Молекулы».

[C] Существует очевидное различие между свободным и возмущенным путем молекулы, и мы не можем игнорировать в наших расчетах возмущения, которые неизбежно влекут за собой столкновения. Такие соображения значительно усложняют проблему, которая гораздо труднее, чем может показаться при поверхностном взгляде на предмет, который только и можно дать в популярной лекции.

[D] См. уведомление об этих исследованиях автора данной статьи в «Американском журнале науки и искусств», сентябрь 1877 г. (3), xiv, 231.

[E] Читатель, конечно, различит дифференциальное действие на противоположные стороны лопастей радиометра и реакцию между лопастями и стеклом, которые являются нагревателем и охладителем маленького двигателя. Также не нужно напоминать любому студенту, что популярный взгляд на столь сложный предмет должен быть неизбежно частичным. В данном случае мы не только сталкиваемся с обычными трудностями в этом отношении, но, более того, принципы молекулярной механики не были разработаны настолько полно, чтобы исключить важные расхождения во мнениях между одинаково компетентными авторитетами относительно деталей теории. Чтобы избежать недопонимания, мы можем здесь добавить, что для получения в радиометре реакции между нагревателем и охладителем не обязательно, чтобы пространство между ними фактически пересекалось движущимися молекулами. Необходимо лишь, чтобы импульс передавался через пространство, и прилив может происходить вдоль линий, состоящих из многих молекул каждая. Теория, однако, показывает, что такой перенос может происходить только в сильно разреженной среде. В атмосфере обычной плотности приток тепла, который лопасти радиометра могли бы получить от лучистого источника, рассеивался бы по всей массе заключенного воздуха. Это равносильно утверждению, что импульс был бы так рассеян, и, следовательно, при таких обстоятельствах молекулярное движение не определило бы никакой реакции между лопастями и стеклянной оболочкой. Действительно, плотная масса газа представляет для теплопроводности, которая представляет собой импульс, стену гораздо более непроницаемую, чем окружающее стекло, и диффузия тепла почти полностью осуществляется конвекционными токами, которые поднимаются от нагретых поверхностей. Таким образом, видно, что большая непроводящая способность воздуха вступает в игру, предотвращая не только передачу импульса от лопастей к стеклу, но и, почти полностью, любую прямую передачу окружающей массе газа. Следовательно, как указано выше, нагретые молекулы отскакивают от лопастей без изменения состояния, а масса воздуха сохраняет свое равномерное натяжение во всех частях колбы, за исключением случаев, когда оно медленно изменяется конвекционными токами, о которых только что упоминалось. Однако по мере того, как атмосфера становится менее плотной, диффузия тепла путем конвекции уменьшается, а диффузия путем молекулярного движения (теплопроводность) увеличивается, пока последняя значительно не преобладает. Когда теперь разрежение достигает такой степени, что тепло, или импульс, быстро передается от нагревателя к охладителю путем преувеличения или, возможно, модификации способа действия, который мы называем теплопроводностью, тогда мы имеем реакцию, от которой зависит движение колеса радиометра.

[F] «Nature», № 22, 31 марта 1870 г.

[G]

For example, the native crystals of sulphur have       | a : b : c = 1 : 2·340 : 1·233.
Crystals of gypsum have | a : b : c = 1 : 0·413 : 0·691.
Crystals of tin-stone have | a : b : c = 1 : 1 : 0·6724.
And crystals of common salt have | a : b : c = 1 : 1 : 1.

[H] Начало координат всегда берется как центр сферы проекции.

[I] «Некрологи из Трудов Королевского общества», № 206, 1880 г., которым автор обязан несколькими биографическими деталями.

[J] Это уведомление перепечатано из Трудов Американской академии искусств и наук, том xviii, 1882-'83.

[K] Перепечатано из Трудов Американской академии искусств и наук, том xix, 1883-'84.

[L] А. В. Гофман в «Nature», 6 февраля 1880 г., чьей замечательной и обширной биографией автор обязан значительной частью материала, с помощью которого было подготовлено это уведомление.

[M] Гофман, указ. соч.

[N] Замечания, сделанные на обеде Гарвардского клуба Род-Айленда, Ньюпорт, 25 августа 1883 г.

[O] Эта статья была написана и прочитана перед факультетом Гарвардского колледжа вскоре после визита лорда Кольриджа в Соединенные Штаты осенью 1883 года.

[P] Речь, произнесенная на открытии Летней школы химии в Гарвардском колледже 7 июля 1884 г.

[Q] Обращение к студентам колледжа по окончании курса лекций о Египте и его памятниках. Иллюстрировано фотографиями для фонаря.

НАУЧНЫЕ ЛЕКЦИИ И ЭССЕ.

Популярные лекции по научным предметам. Г. Гельмгольц, профессор физики в Берлинском университете. Первая серия. Перевод Э. Аткинсона, доктора философии, члена Химического общества. С введением профессора Тиндаля. С 51 иллюстрацией. 12-й формат. Тканевый переплет, $2.00.

СОДЕРЖАНИЕ. — О связи естествознания с наукой в целом. — О научных исследованиях Гёте. — О физиологических причинах гармонии в музыке. — Лед и ледники. — Взаимодействие природных сил. — Недавний прогресс теории зрения. — Сохранение силы. — Цель и прогресс физической науки.

Популярные лекции по научным предметам. Г. Гельмгольц. Вторая серия. 12-й формат. Тканевый переплет, $1.50.

СОДЕРЖАНИЕ. — Густав Магнус. — In Memoriam. — Происхождение и значение геометрических аксиом. — Отношение оптики к живописи. — Происхождение планетной системы. — О мышлении в медицине. — Академическая свобода в немецких университетах.

«Вторая серия «Популярных лекций по научным предметам» профессора Гельмгольца представляет собой том исключительного интереса и ценности. Тот, кто ожидает сухой записи фактов или последовательности незрелых обобщений, будет приятно разочарован. По стилю и методу эти дискурсы являются образцами совершенства, и, поскольку они исходят от человека, чья ученость и авторитет не подлежат сомнению, их можно принять как представляющие выводы лучшей мысли нашего времени в научных областях». — Boston Traveler.

Наука и культура и другие эссе. Профессор Т. Г. Гексли, член Королевского общества. 12-й формат. Тканевый переплет, $1.50.

«Из эссе, собранных профессором Гексли в этом томе, первые четыре касаются некоторых аспектов образования. Большинство остальных представляют собой изложение результатов биологических исследований и в то же время иллюстрации истории научных идей. Некоторые из них являются одними из самых интересных вкладов профессора Гексли в литературу науки». — London Academy.

«Освежает возможность вступить в беседу с одним из самых энергичных и острых мыслителей нашего времени, который обладает способностью излагать свои мысли языком столь ясным и убедительным». — London Spectator.

Научная культура и другие эссе. Джозайя Парсонс Кук, профессор химии и минералогии в Гарвардском колледже. 12-й формат. Тканевый переплет, $1.00.

Эти эссе являются результатом довольно большого опыта преподавания физических наук студентам колледжа. Кембридж, штат Массачусетс, рано подал пример того, чтобы сделать собственные наблюдения студента в лаборатории или кабинете основой всего обучения, будь то в экспериментальной науке или естественной истории; и этому примеру последовали повсеместно. «Но в большинстве центров образования, — пишет профессор Кук, — старые традиции сохранились настолько, что великая цель научной культуры теряется в попытках приспособить даже лабораторное обучение к старым академическим методам декламации и экзаменов. Указать на эту ошибку и потребовать для преподавания науки соответствующих методов было одной из целей написания этих эссе».

РАБОТЫ ПО АСТРОНОМИИ.

Элементы астрономии. Роберт Стоуэлл Болл, доктор права, член Королевского общества, профессор астрономии Эндрюса в Дублинском университете, королевский астроном Ирландии. С иллюстрациями. 16-й формат. Тканевый переплет, $2.25.

Элементарные уроки астрономии. Дж. Норман Локьер, член Королевского общества. Богато иллюстрировано, включает новейшие открытия. Американское издание. Адаптировано для школ и академий Соединенных Штатов. 12-й формат. Тканевый переплет, $1.50.

Основы астрономии. Сэр Дж. Дж. У. Гершель. С таблицами и гравюрами на дереве. Одиннадцатое издание. 8-й формат. Тканевый переплет, $4.00.

Солнце. К. А. Янг, доктор философии, доктор права, профессор астрономии в Колледже Нью-Джерси. С многочисленными иллюстрациями. 12-й формат. Тканевый переплет, $2.00.

«Профессор Янг является авторитетом в вопросах о «Солнце» и пишет, обладая глубокими знаниями. Он изучал это великое светило всю свою жизнь, изобретал и совершенствовал инструменты для его наблюдения, объездил все уголки мира в поисках лучших мест и возможностей для наблюдения за ним и внес важные открытия, которые расширили наши знания о нем». — Popular Science Monthly.

Спектральный анализ в его применении к земным веществам и физическому строению небесных тел. Популярно объяснено доктором Г. Шелленем, директором реального училища в Кельне. Перевод со второго дополненного и переработанного немецкого издания Джейн и Кэролайн Ласселл. Под редакцией, с примечаниями, Уильяма Хаггинса, доктора права. С многочисленными гравюрами на дереве, цветными таблицами и портретами; также картами Ангстрема и Кирхгофа. 8-й формат. Тканевый переплет, $6.00.

«Эта замечательная работа делает честь — или, должны ли мы сказать, достойна — автора, переводчиков и редактора. Первая часть посвящена искусственным источникам высоких степеней тепла и света; вторая — спектральному анализу в его применении к небесным телам. Мы должны одобрить метод, которому следовали при переводе и редактор. Во многих переводах взгляды автора подавляются, чтобы можно было изложить взгляды переводчика или редактора; но здесь доктор Хаггинс, как бы снисходительно ни смотрели на такую ошибку в его случае, позволил взглядам автора остаться нетронутыми, ясно изложив свои собственные и указав, в чем заключается разница». — The Chemical News.

«Безусловно, что касается простого знания, «Спектральный анализ» позволил нам проникнуть во многие тайны физической вселенной, которые Ньютон и Лаплас объявили бы невозможными для достижения человеческим интеллектом. Наука все еще находится в зачаточном состоянии, но ею занимаются одни из самых способных, терпеливых и восторженных наблюдателей и одни из самых острых мыслителей, существующих в настоящее время на нашем маленьком, незначительном физическом глобусе». — Boston Globe.

Исследования по спектральному анализу. Дж. Норман Локьер, член Королевского общества, корреспондент Института Франции и т. д. С шестьюдесятью иллюстрациями. 12-й формат. Тканевый переплет, $2.50.

«Изучение спектрального анализа наполнено особым очарованием, и некоторые эксперименты автора чрезвычайно живописны по своим результатам. Они описаны настолько ясно, что читатель продолжает чтение, страница за страницей, ни на минуту не теряя интереса к предмету, и не откладывает книгу, пока не дойдет до последней страницы». — New York Evening Express.

Происхождение звезд и причины их движения и света. Джейкоб Эннис. 12-й формат. Тканевый переплет, $2.00.

Сравнение астрономии и геологии. Лорд Ормуэйт. 18-й формат. Тонированная бумага. Тканевый переплет, $1.00.

Просторы небес. Серия эссе о чудесах небосвода. Р. А. Проктор. 12-й формат. Тканевый переплет, $2.00.

«Просторы небес» не могут не принести огромной пользы в деле образования, даже если их читать только ради развлечения, настолько сильное впечатление они производят на ум важностью рассматриваемых предметов, в то время как манера изложения столь хороша». — Boston Traveller.

Луна: Ее движения, вид, пейзаж и физические условия, с двумя лунными фотографиями и многими иллюстрациями. Р. А. Проктор. Новое издание. 12-й формат. Тканевый переплет, $3.50.

Миры, отличные от нашего; множественность миров, изученная в свете недавних научных исследований. Р. А. Проктор. С иллюстрациями, некоторые цветные. 12-й формат. Тканевый переплет, $2.50.

Наше место среди бесконечностей. Серия эссе, противопоставляющих наше маленькое обиталище в пространстве и времени бесконечностям вокруг нас. К которым добавлены эссе об иудейской субботе и астрологии. Р. А. Проктор. 12-й формат. Тканевый переплет, $1.75.

РАБОТЫ ПО ГЕОЛОГИИ И Т. Д.

Принципы геологии; или, Современные изменения Земли и ее обитателей, рассматриваемые как иллюстрация геологии. Сэр Чарльз Лайель, баронет. Иллюстрировано картами, таблицами и гравюрами на дереве. Новое и полностью переработанное издание. 2 тома. Королевский 8-й формат. Тканевый переплет, $8.00.

На «Принципы геологии» можно смотреть с гордостью не только как на представителя английской науки, но и как на работу, не имеющую себе равных нигде. Растущая в полноте и точности с ростом опыта и наблюдений в каждом регионе мира, работа включила в себя каждое установленное открытие и была модифицирована каждой ценной гипотезой, которая была применена к самому недавнему корпусу фактов или была из него выведена.

Учебник геологии для школ и колледжей. Г. Аллейн Николсон, доктор медицины. 12-й формат. Полукожаный переплет, $1.30.

Древняя история жизни Земли. Всесторонний очерк принципов и ведущих фактов палеонтологической науки. Г. Аллейн Николсон, доктор медицины. С многочисленными иллюстрациями. Малый 8-й формат. Тканевый переплет, $2.00.

Элементы геологии. Учебник для колледжей и широкого круга читателей. Джозеф Ле Конт, доктор права, профессор геологии и естественной истории в Калифорнийском университете. С более чем 900 иллюстрациями. Переработанное и дополненное издание. 12-й формат. Тканевый переплет, $4.00.

Городская геология. Преподобный Чарльз Кингсли, член Линнеевского общества, член Геологического общества, каноник Честера. 12-й формат. Тканевый переплет, $1.50.

Изучение горных пород. Элементарный учебник петрологии. С иллюстрациями. Фрэнк Ратли, из Английской геологической службы. 16-й формат. Тканевый переплет, $1.75.

Великий ледниковый период и его отношение к древности человека. Джеймс Гейки. С картами и иллюстрациями. 12-й формат. Тканевый переплет, $2.50.

Вулканы: Что они собой представляют и чему учат. Дж. У. Джадд, профессор геологии в Королевской горной школе (Лондон). С 96 иллюстрациями. 12-й формат. Тканевый переплет, $2.00.

Климат и время в их геологических отношениях: Теория вековых изменений климата Земли. Джеймс Кролл, из Геологической службы Ее Величества в Шотландии. С картами и иллюстрациями. 12-й формат. Тканевый переплет, $2.50.

Geology. By Professor Archibald Geikie, F. R. S. ("Science Primers.") 18mo. Flexible cloth, 45 cents.

Продается всеми книготорговцами; или высылается по почте, с оплатой пересылки, по получении цены.

Нью-Йорк: D. APPLETON & CO., 1, 3 и 5 Бонд-стрит.

ПРИМЕЧАНИЯ ТРАНСКРИПТОРА

1. Сноски были переиндексированы и перенесены из конца страницы в конец текста.

2. Были исправлены следующие опечатки:

«1/0000» исправлено на «1/1000» (страница 111) «strucure» исправлено на «structure» (страница 139) «fevric» исправлено на «ferric» (страница 141) «d'antorité» исправлено на «d'autorité» (страница 188) «resourses» исправлено на «resources» (страница 206)

3. За исключением перечисленных выше исправлений, типографские несоответствия в написании, пунктуации и использовании лигатур были сохранены.