.
А еще в разное время Леонардо записывал в тетрадях, где и у кого можно раздобыть или взять на время ту или иную книгу. «У маэстро Стефано Капони, врача, живущего возле рыбного садка, есть Евклид», — писал он. «У наследников маэстро Джованни Гирингалло есть сочинения Пелакано». «Веспуччи даст мне книгу по геометрии». И еще, в списке дел: «Труд по алгебре, который есть у братьев Марлиани, написанный их отцом… Книга, рассказывающая о Милане и его церквах, которую можно найти в последней книжной лавке по пути в Кордузо». Побывав однажды в университете Павии, недалеко от Милана, Леонардо использовал его как ценный источник: «Постарайся посмотреть Витолона, что в библиотеке в Павии, трактующего о математике». И в том же списке дел: «У внука Джан Анджело, живописца, есть отцовская книга о воде… Попроси Фра ди Брера показать тебе De ponderibus». Он тянулся к книгам с ненасытным и почти всеядным любопытством.
Вдобавок он любил выведывать знания у разных людей. Он постоянно подступался к знакомым с такими вопросами, которые нам всем следовало бы задавать почаще. «Спроси Бенедетто Портинари, каким способом ходят по льду во Фландрии», — гласит одна яркая и запоминающаяся памятка в его списке дел. С годами накапливались десятки других насущных вопросов: «Спроси маэстро Антонио, как размещают мортиры на бастионах днем и ночью… Пусть знаток гидравлики объяснит, как чинить шлюзы, каналы и мельницы на ломбардский манер… Спроси бомбардира Джаннино, как построена башня в Ферраре без бойниц»[311].
Так Леонардо взял себе в наставники не только опыт, но и книжную премудрость. Что еще важнее, он осознал, что прогресс науки возможен лишь благодаря диалогу между этими двумя наставниками. А это, в свой черед, помогло ему понять, что само знание рождается в похожем диалоге — между экспериментом и теорией.
Взаимодействие эксперимента и теории
Страсть Леонардо к самостоятельно добытому знанию, конечно, не ограничивалась колкими замечаниями о собственной неначитанности. Она побуждала его — во всяком случае, на первых порах — сводить к минимуму теорию. Наблюдая за природными явлениями и ставя различные опыты, Леонардо не имел возможности биться над отвлеченными понятиями. Он предпочитал делать выводы из опытов, а не выводить умозаключения из теоретических принципов. «Мое намерение сначала провести опыт, а затем посредством рассуждений (ragione) доказать, почему данный опыт вынужден протекать именно так», — писал он. Иными словами, он собирался рассматривать факты и на их основе делать выводы о том, какие закономерности и какие природные силы вызвали те или иные явления. «И хотя природа начинает с причины (ragione) и кончает опытом, мы должны идти обратным путем, начиная с опыта, и с ним изыскивать причину»[312].
Как и во многом другом, этим эмпирическим подходом Леонардо опередил свое время. Средневековые богословы-схоласты сплавили учение Аристотеля с христианством в непререкаемую доктрину, которая практически не оставляла простора ни для сомнений и вопросов, ни для самостоятельных опытов. Даже гуманисты раннего Возрождения предпочитали повторять премудрости, высказанные античными авторами, а не подвергать их проверке.
Леонардо порвал с этой традицией, решив, что его научные выводы будут опираться исключительно на наблюдения. Он выявлял закономерности, а затем проверял, можно ли считать их обоснованными, проводя новые наблюдения и опыты. Десятки раз в его рукописях встречается в разных вариантах фраза «это можно проверить на опыте», а за ней следуют описания опыта, который демонстрирует справедливость его умозаключения. Предвосхищая будущие научные методы, он даже советовал проводить повторные опыты, несколько видоизменяя их, чтобы удостовериться в их обоснованности: «Прежде чем выводить правило из данного случая, повтори опыт дважды или трижды и понаблюдай, одинаков ли будет результат»[313].
Изобретательный Леонардо постоянно придумывал всякие устройства и хитроумные способы исследовать интересовавший его феномен. Например, в 1510 году, изучая человеческое сердце, он выдвинул гипотезу о том, что кровь образует водовороты, когда сердце закачивает ее в аорту, и что именно поэтому клапаны плотно закрываются; затем он придумал стеклянное устройство, чтобы проверить свою догадку на опыте (см. главу 27). Важными элементами этого процесса становились наглядные эксперименты и рисунки. Леонардо не любил заниматься голой теорией — он предпочитал добывать знания, наблюдая явления и зарисовывая их.
Но Леонардо не остался лишь учеником опыта. Его рукописи доказывают, что он постоянно развивался. В 1490-х годах, начав получать знания из книг, он осознал, как важно руководствоваться не только опытными данными, но и теоретической системой взглядов. Что еще важнее, со временем он понял, что теория и практика дополняют друг друга, идут рука об руку. «На примере Леонардо мы видим волнующую попытку должным образом оценить взаимосвязь теории и эксперимента», — писал физик ХХ века Леопольд Инфельд[314].
Об эволюции его представлений свидетельствуют проекты купола для миланского собора. Чтобы понять, как нужно «лечить» стареющий собор с изъянами в стенах, писал он, зодчим следует постичь, «какова природа тяжести и каково будет стремление силы». Иными словами, архитекторам понадобится теоретическое знание физики. Но еще им потребуется проверить уже известные теоретические принципы на практике. «Поэтому я стараюсь, — объяснял он чиновникам, отвечавшим за возведение собора, — …удовлетворить отчасти разумными основаниями и отчасти произведениями, иногда показывая результаты причинами, иногда утверждая разумные основания опытами…» А еще, несмотря на ранее декларировавшееся презрение к заемной учености, он обещал в случае необходимости ссылаться на авторитет «античных архитекторов». Иными словами, Леонардо отстаивал наш современный метод: задействовать одновременно теорию, эксперимент и унаследованные от предшественников знания — и постоянно испытывать одно при помощи другого[315].
Изучение перспективы помогло ему понять, как важно совмещать опыты с теорией. Он отмечал, что предметы кажутся тем меньше, чем они дальше от смотрящего. Но в то же время он прибегал к геометрии, чтобы вывести правила, при помощи которых можно определять величину, зная расстояние, и наоборот. Когда настало время описать законы перспективы в книге, Леонардо написал, что будет делать это, «иногда выводя следствия из причин, а иногда восстанавливая причины по следствиям»[316].
Он даже начал посматривать свысока на тех экспериментаторов, кто полагается целиком на практику, не имея ни малейших теоретических познаний. «Увлекающиеся практикой без науки — словно кормчий, ступающий на корабль без руля или компаса; он никогда не уверен, куда плывет, — написал он в 1510 году. — Всегда практика должна быть воздвигнута на хорошей теории»[317].
В итоге Леонардо стал одним из главных западных мыслителей, который за столетие с лишним до Галилея начал активно сводить воедино эксперимент с теорией. Со временем этот плодотворный союз приведет к современной научной революции. Еще Аристотель заложил основу метода, позволявшего попеременно применять индукцию и дедукцию: использовать наблюдения, чтобы формулировать общие правила, а затем использовать эти правила, чтобы предсказывать результаты. Позднее, когда Европа погрузилась в мрак средневековых суеверий, работу по совмещению теории с экспериментом взял на себя исламский мир. Мусульманские ученые, часто разрабатывавшие собственные научные инструменты, преуспели и в практических измерениях, и в применении теорий. В 1021 году арабский физик Ибн аль-Хайсам, известный также как Альхазен, написал фундаментальный труд по оптике, где собрал свои наблюдения и опыты и выдвинул теорию о том, как устроено человеческое зрение, а затем провел ряд новых опытов, чтобы испытать эту теорию. Четыре века спустя его идеи и методы легли в основу трудов Альберти и Леонардо. Между тем, в Европе учение Аристотеля начали возрождать в XIII веке ученые Роберт Гроссетест и Роджер Бэкон. Эмпирический метод, который применял Бэкон, предусматривал определенный цикл: наблюдения должны вести к гипотезе, гипотезу следует проверять при помощи точных экспериментов, а результаты этих опытов помогут уточнить первоначальную гипотезу. А еще Бэкон очень подробно описывал свои опыты, чтобы другие ученые при желании могли самостоятельно провести их и проверить его выводы.
Леонардо — с его зоркостью, темпераментом и любознательностью — стал образцовым приверженцем этого научного метода. «Обычно разработку этого строгого эмпирического подхода приписывают Галилею, который родился на 112 лет позже Леонардо, и его же часто называют отцом современной науки, — писал историк Фритьоф Капра. — Но можно не сомневаться, что точно такая же честь выпала бы Леонардо да Винчи, если бы он при жизни опубликовал свои научные сочинения или если бы его рукописи получили широкую известность вскоре после его смерти»[318].
На мой взгляд, это все-таки преувеличение. Леонардо не изобретал научный метод (как не изобретали его ни Аристотель, ни Альхазен, ни Галилей, ни Бэкон). Однако его поразительная способность вести диалог между экспериментом и теорией как нельзя лучше продемонстрировала, что острая наблюдательность, фанатичная любознательность, тяга к экспериментам, стремление оспаривать догму и умение улавливать закономерности, существующие в самых разных областях, порой приводят к огромным скачкам в осмыслении мира.