Вселенная работает как часы. Лаплас. Небесная механика. - Карлос Касадо

то есть расстояние между городами А и В.

Однако введение новых единиц измерения столкнулось с трудностями. Народ не понимал значения этих странных греческих и латинских префиксов — кило- и санти-. Пришлось подключать пропаганду. В сентябре 1801 года был принят закон, запрещающий использование других систем измерения, помимо метрической, но действовал он только на бумаге. Через несколько лет, в 1812 году, Франция вернулась к традиционным единицам. Один из поэтов высмеивал метрическую систему: «Неужели для того, чтобы выпить стакан вина, отрезать локоть материи или починить часы, действительно необходимо измерить дугу меридиана?» Однако хотя метрическая система не была признана в самой Франции, завоевания Наполеона помогли распространить ее за пределы страны. В Нидерландах и Бельгии метрическая система установилась в 1820 и 1830 годах соответственно, хотя сама Франция, эту систему запатентовавшая, в это время все измеряла по старинке. Метрическая система будет применена в ней лишь в 1840 году, когда Шарль Эмиль, сын Лапласа, станет президентом комиссии, которая предложит вернуться к метрической системе, как этого хотел его уже покойный отец. Время подтвердило правоту Лапласа. Германия ввела эту систему в 1868 году, а Соединенные Штаты Америки и Великобритания все еще сохраняли прежние единицы измерения.

Бесспорно, гармонизация мер и весов является одним из важных достижений революции. Метр стал даром французских ученых всем людям и на все времена; и ценность этого дара огромна и сегодня, спустя более чем два века.

ЛАПЛАС-ПЕДАГОГ: ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ И ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ШКОЛЫ

Между 1789 и 1794 годами вся образовательная система старого режима была разрушена, религиозные коллежи опустели. В 1795 году началось формирование новых институтов общественного образования, что выразилось в создании Центральной школы государственных работ, сегодня известной как Политехническая. Именно из этой высшей школы, направленной на изучение инженерного дела, вышли гражданские и военные инженеры, а также самые блестящие ученые Франции. Настоящим создателем школы был Монж, однако он отошел в тень Лапласа, который сам не преподавал, но разрабатывал программы обучения — Лаплас в конце своей карьеры был назначен в школе экзаменатором. Здесь развивалось практическое обучение, важное в годы военных кампаний и развития промышленности. Однако помимо исключительно прикладных наук (металлургия, фортификация, строительство мостов и картография), в школе также уделялось большое внимание физике и математике.

В это же время была создана Высшая нормальная школа, предназначенная для обучения нового педагогического состава для всех учреждений обновленной системы образования. Школа была торжественно открыта 1 плювуаза II года (20 января 1795 года) в амфитеатре музея естественной истории. До 30 флореаля того же года Лагранж и Монж, как и другие ученые, вели уроки для школьных учителей будущих граждан нации. Около 1200 слушателей, малообразованных, но воодушевленных, изучали здесь элементарную математику. Проект Высшей нормальной школы просуществовал лишь четыре месяца, но его влияние ознаменовало новую эру в системе образования Франции.

Амфитеатр музея едва мог уместить всех желающих присутствовать на лекции Лапласа. Он поставил себе цель представить за десять уроков самые важные открытия в области математики. Первые восемь были посвящены арифметике, алгебре, уравнениям, элементарной и аналитической геометрии. Темой девятого должна была стать новая метрическая система, а десятого — теория вероятностей. На этом последнем уроке Лаплас представлял одну из тем, над которой он работал с Кондорсе: как можно применять математику в общественных целях путем расчета вероятностей. Спустя два десятилетия математик вновь открыл план своего урока о вероятностях и опубликовал его сначала в качестве введения к одной из своих самых важных работ — «Аналитическая теория вероятностей», а затем — в труде «Опыт философии теории вероятностей», который мы рассмотрим в главе 5.

ГРАЖДАНИН МОНЖ

Гаспар Монж (1746-1818), великий изобретатель начертательной геометрии и преподаватель математики, был сыном обычного продавца. Однако с самого раннего детства он проявлял блестящие успехи в школе и прослыл чудо-ребенком. Монж с гордостью будет хранить некоторые свои школьные аттестаты. Ему удалось поступить в Мезьерскую школу военных инженеров, но (из-за скромного происхождения) только на вспомогательное унтер-офицерское отделение и без денежного содержания.

Взлеты и разочарования

Успехи в точных науках и оригинальное решение одной из важных фортификационных задач (о размещении укреплений в зависимости от расположения артиллерии противника) позволили ему стать помощником преподавателя. Монж приветствовал революцию с энтузиазмом, так как она разрушала систему, в которой он подвергался унижениям из-за социального происхождения. Он отдал свои тело и душу на службу революции, а затем стал убежденным бонапартистом. Наполеон скажет о нем: «Когда война была делом решенным, он поднялся на трибуну и заявил, что отдаст своих двух дочерей замуж за первых раненых солдат»; «этот безумный республиканец... был для меня примером». Крах императора, от которого Монж получил немало наград, ускорил кончину ученого. Разочарованный, он умер в 1818 году, глядя на исковерканный мир, за который сражался. В декабре 1989 года во время чествования двухсотлетия революции прах Монжа был перенесен в Парижский Пантеон.

ПО СТОПАМ НАПОЛЕОНА: ИМПЕРИЯ НАУК

В 1785 году на экзамене состоялась встреча ученого Лапласа с аспирантом — лейтенантом артиллерии, молодым кадетом по имени Наполеон Бонапарт (1769-1821). Спустя несколько лет молодой генерал Наполеон вспомнит о своей встрече с блестящим математиком, который проверял его знания, почерпнутые из учебников Безу, Эйлера и Монжа. Лаплас несколько раз принимал экзамен у этого 16-летнего кадета, который был 42-м из 58 экзаменующихся. Полученный им средний балл был достаточным для начала многообещающей карьеры.

Директория быстро преодолевала экономические и социальные трудности. В 1796 году во главе французской армии в Италии встал молодой генерал небольшого роста — Наполеон Бонапарт, который оказался настоящим гением. После впечатляющей победной кампании в Альпах он занял север Италии, вырвав регион у австрийцев. Благодаря этим подвигам Наполеона называли «геометром сражений» и «механиком победы». Бонапарта сопровождали два известных ученых, геометр Монж и химик Бертолле, в обязанность которых входило выбирать предметы искусства и науки, переданные по мирному договору армии-победительнице. Молодой генерал помнил свою первую встречу с Монжем, которую сам ученый забыл, и произнес слова, означавшие начало долгой дружбы:

«В 1792 году молодой офицер артиллерии посетил морского министра. Возможно, вы не помните эту встречу, потому что на ней были и другие люди, но этот неизвестный офицер навсегда запомнил вашу любезность».

Популярность Бонапарта внутри армии и вне ее не переставала расти благодаря богатым трофеям, которые он постоянно отправлял в Париж для пополнения казны Франции. Его слава достигла таких высот, что 25 декабря 1797 года Институт Франции принял Наполеона в свои ряды в качестве члена отделения математических наук, заменив на этом посту якобинца Карно, отправленного в изгнание. Бонапарт, конечно же, был избран по политическим причинам: Лаплас предложил его кандидатуру в надежде сделать восходящую звезду полезной для Института. Именно на церемонии по случаю его принятия произошла встреча математика и генерала. Наполеон предстал на приеме в сопровождении двух наставников — Бертолле, который был также его другом, и Лапласа, к которому военный испытывал глубокое уважение. Во время торжественного ужина он заговорил с учеными о геометрической проблеме, над которой размышлял в Италии, и восхищенный Лаплас воскликнул: «Мой генерал, мы ожидали от вас чего угодно, но только не урока математики!»

Однако у Бонапарта были не только друзья: отчасти чтобы отвлечь Наполеона от внутренних проблем, отчасти чтобы нанести смертельную рану Великобритании, которая в тот период враждовала с Францией, Талейран предложил Директории начать военную кампанию в Египте. Бонапарт, ловко избегая эскадры Нельсона, смог высадиться в Александрии 1 июля 1798 года и победить султана Египта в битве у пирамид. Однако впоследствии британский адмирал уничтожил французский флот на рейде при Абукире, сделав Бонапарта узником его завоевания. Тогда генерал начал крупный социальный эксперимент с целью поднять в Египте технический и научный прогресс. Он развернул бурную организаторскую деятельность и привлек к ней 200 ученых, сопровождавших его, включая Монжа, Бертолле и Фурье. Лаплас не участвовал в экспедиции, поскольку в свои почти 50 лет считал себя слишком старым для подобных авантюр. Инженеры — выпускники Политехнической школы реорганизовали в Египте коммунальные услуги, построили дороги и каналы, изучили египетские иероглифы...