Но, отрицая сущность алхимии, Кардано внимательно изучал и подробно описывал технические приемы и аппаратуру химиков: «масло серы [серную кислоту] получают, собирая пары горящей серы в стеклянном сосуде, называемом nola»; «сублимированное серебро [хлорид ртути] – это результат возгонки смеси ртути и купороса», и т. д. Очень тщательно им описаны различные процессы дистилляции, в частности, перегонка aqua ardens (алкоголя) и приготовление из него «эликсира». Естественно, что Кардано-врача интересовали практические вопросы ятрохимии и он утверждал, что «масла» некоторых металлов, полученные путем тщательного измельчения и растворения в винном уксусе, являются ценнейшим лекарством и средством продления жизни. Однако при этом предупреждал о вреде обильного использования дистиллированной воды, поскольку в ней содержатся ядовитые частицы меди и свинца от металлических перегонных аппаратов.
Разделы сочинений Кардано, посвященные химии, лишены туманной и высокопарной алхимической фразеологии. Они написаны простым и ясным языком, языком инженера-практика, а не поклонника тайного «герметического искусства». Химические же превращения Джироламо пытался объяснять как натурфилософ, убежденный во всеобщей оживленности природы. Свинец, утверждал он, при прокаливании приобретает красный цвет[61] и увеличивается в весе на одну треть. Это происходит из-за рассеивания скрытого в нем небесного тепла. По этой же причине животные после смерти тяжелеют, ибо душа покидает тело.
Почему Джироламо Кардано презирал алхимию и ее адептов? Может быть, он принимал во внимание ее более чем тысячелетний неудачный практический опыт? Может быть, ему, страстному пропагандисту и популяризатору знаний самого различного рода, претил элитарный характер этого ars sacra (священного искусства), предназначенного лишь для избранных, отмеченных божьим перстом? Но, может быть – и нам хочется верить, что это действительно так, – причины отрицательного отношения Миланца к алхимии значительнее, весомее. Они – в неприятии Кардано, натурфилософа и сторонника опытного познания природы, самой методологии алхимии. Ибо, как заметил историк физики Н. А. Любимов, «превращение металлов для алхимика не было предметом научного исследования, не было вопросом, на который природа должна дать или положительный, или отрицательный ответ, не есть неизвестный х, для которого заранее нет точного решения. Для алхимика вопрос решен, х найден давно. Секрет известен с древних времен; он заключен в редких и тайных книгах, но передан в иносказательных и символических описаниях, которые надо разгадать. Истина положена в ларец, надо найти к нему ключ. Опыт есть комментарий к таинственным книгам, с помощью которого надо разгадать значение их загадочных письмен и начертаний. Открытие разнообразных и удивительных свойств тел и поразительных химических явлений приходило сбоку и не было целью исследований».
Механика и изобретения
Достижения Кардано в технике достаточно скромны, у него нет «эпохальных» достижений – исключение составляет карданный вал (подвеска), хотя авторство Миланца здесь более чем сомнительно. В книге «О тонких материях» он описал «повозку императора», в которой сиденье устанавливалось на специальной подвеске, так что сиятельное тело сохраняло неизменное положение при езде по наклонным или ухабистым дорогам. Эта подвеска, названная впоследствии именем миланского врача, обессмертила его, так как вряд ли найдется в наше время человек, не слышавший о карданном вале, карданном сочленении, карданной подвеске или просто – о кардане. Но идея такой подвески восходит к античности, знали о ней и арабы, и китайцы.
Замок с секретом конструкции Кардано
Миланец мог заимствовать ее из одной рукописи Леонардо да Винчи, в которой описан компас, использующий такую же подвеску, или, как предположил в прошлом веке французский химик и историк науки М. Бертло, из средневекового манускрипта «Маррае clavicula» (XII век), посвященного «секретам магии». Правда, не существует никаких свидетельств, подтверждающих факт заимствования. Весьма вероятно, что Кардано самостоятельно пришел к этой идее, и во всяком случае мы должны быть благодарны ему за то, что он впервые опубликовал описание этого изобретения, сделав его таким образом общественным достоянием.
Кардано принадлежит также целый ряд мелких изобретений: масляный светильник с автоматической подачей масла, замок «с секретом», дымоход, в котором проделаны отводящие трубы (по две на каждую сторону света) так, чтобы при «противных ветрах» дым мог выходить в соответствующие отверстия, и т. д. Заслуживают внимания, пожалуй, лишь усовершенствование, которое Миланец внес в камеру-обскуру, установив линзу у ее выходного отверстия, и – особенно! – примитивное стеганографическое[62] средство, получившее название «решетки Кардано» и описанное в книге «О тонких материях».
С помощью решетки секретное послание оказывалось сокрытым внутри более длинного и совершенно невинно выглядевшего открытого текста. В простейшем варианте она представляла собой лист плотного материала (картона или пергамента), в котором через неправильные интервалы прорезаны прямоугольные отверстия постоянной высоты и переменной длины, расположенные на различном расстоянии друг от друга (трафарет). Человек, передающий сообщение, накладывал решетку на чистый лист бумаги и в перфорированных отверстиях писал текст сообщения, так что в каждом из них помещались либо буква, либо слог, либо целое слово. Затем решетка убиралась, а оставшиеся пробелы заполнялись неким текстом, маскирующим секретное сообщение. Для прочтения сообщения достаточно было наложить на лист бумаги аналогичную решетку и читать через «окна» текст. Подобным стеганографическим методом пользовались многие известные исторические лица, например кардинал Арман Жан дю Плесси Ришелье и А. С. Грибоедов (во время своей дипломатической миссии).
Заслуги Кардано – «технаря» определяются также его теоретической и литературной деятельностью. В книгах «О тонких материях» и «О разнообразии вещей» он обсуждал устройство и принцип действия огромного числа механизмов, аппаратов, машин и сооружений. Он описал четыре вида «сосудов для перегонки», различных в зависимости от сжигаемого и перегоняемого материала, от формы трубок и их расположения и т. д.; способ изготовления бутылок повышенной прочности; методы конструирования сводов; машины для подъема грузов и затонувших кораблей, принципы устройства шлюзов, планы фортификационных укреплений; «водоподъемные машины» – насос Ктезибия, насос с полым поршнем, архимедов винт и «аугсбургскую машину», состоящую из ряда таких винтов; устройства водостоков и отхожих мест; машину для просеивания муки – одно из первых производственных средств автоматизации; ветряные мельницы и многое, многое другое.
В области механики Кардано занимался теорией рычагов и весов. Он изобрел шарнирный механизм, предназначенный для передачи вращения между пересекающимися осями, названный впоследствии карданным механизмом. Ему принадлежит изобретение устройства, позволяющего сохранить неизменным положение тела при любых поворотах кинематической системы. С именем Кардано связаны такие понятия, как карданный вал и карданная передача автомобиля. Особый интерес для Джироламо, видимо, представляли различные способы передачи движения и часовые механизмы. Он исследовал и описывал зубчатые, корончатые и червячные зацепления, канатные передачи, передачи гибкими нитями; приводил определение передаточного числа и пользовался им при подсчете чисел зубьев в зубчатой передаче; сообщал способы преобразования поступательного движения во вращательное и наоборот в насосах и «воздуходувных машинах, приводил методику нарезания зубьев; сформулировал правила построения часовых механизмов с подробным описанием часовых пружин и баланса. Он указывал, что добиться равномерности хода часов на протяжении суток невозможно: зубья колес неодинаковы, а натяжение пружины вначале сильнее, чем в конце. Грязь и пыль со временем ослабляют пружину, «поэтому все часовые механизмы со временем идут медленнее и ни один не движется быстрее… Часовые механизмы нашего века проводят больше времени у часовщика, чем у владельцев».
В этих описаниях редки отступления (анекдоты, исторические факты и т. д.), которые переполняют обычно его натурфилософские трактаты, мешая целостности восприятия. Язык его точен, он словно бы дает здесь отпуск фантазиям и вымыслам; концепции теряют свою расплывчатость, воображение дисциплинируется и служит на пользу разуму. Для Кардано, как и для большинства «инженеров Ренессанса», изобретение, теоретическое познание и практическое исследование предмета соотносятся между собой в таком порядке, что установить иерархию не представляется возможным. «Использование вещи часто спрятано до ее изобретения», – утверждал он.
Оценивая техническое творчество Кардано, историк науки А. Н. Боголюбов добавил новые штрихи к портрету Кардано – «технаря»: «Первым из ученых, которого даже без особенной натяжки можно было бы назвать теоретиком машиностроения (единственной натяжкой является тот факт, что машиностроения в то время еще не существовало), был Джироламо Кардано… У него встречается (правда, в завуалированной форме) понятие кинематической пары («то, что движется, непрерывно должно его касаться»). Он выделяет из состава машин отдельные механизмы, исследует выполняемую при их помощи передачу движения».
Гений времени и места
Определяя место Кардано в истории идей, будем помнить, что для мыслителей эпохи Возрождения отношение к эксперименту было той лакмусовой бумажкой, которая определяла их принадлежность к старой, схоластической науке или к науке новой, еще только зарождавшейся, основанной на опытном познании мира. По одну сторону находились те, кто соглашался с Петрусом Гарсиа, епископом Сардинским, написавшим в 1489 году: «Утверждение, что экспериментальное знание есть наука или часть натуральной науки, – смешно», по другую – те, кто вместе с Леонардо да Винчи считал, что «знание – дочь опыта» и «всякое знание начинается с чувств».