Блез Паскаль. Творческая биография. Паскаль и русская культура - Борис Николаевич Тарасов

Большинство науковедов, занимающихся этим вопросом, склоняется к тому, что он к началу своих экспериментов достаточно хорошо знал об опыте Торричелли и просто повторил его без всяких доказательств, новых исследований и твердых формулировок.

Тем не менее, задетый за живое, Блез вынужден в октябре 1647 года опубликовать небольшой трактат под названием “Новые опыты, касающиеся пустоты”, являющийся частью более широкого и полного трактата о пустоте, задуманного Паскалем, но так и не осуществленного. Появившийся трактат посвящается отцу и резюмирует проведенные к этому времени Блезом эксперименты. Вот как он сам объясняет во вступлении вынужденное сокращение своего сочинения: “…Я посчитал необходимым дать заранее сокращенный вариант трактата, ибо сделал большие расходы, отдал много труда и времени на эксперименты и боюсь, как бы другой, не потративший ни того, ни другого, ни третьего, не опередил меня и не представил публике вещей, которых он сам никогда не видел и, следовательно, не может их точно передать и вывести одну из другой в необходимом порядке: нет такого человека, у которого были бы трубки и сифоны такой длины, как у меня, и мало тех, у кого хватило бы терпения заиметь их…”. Далее Паскаль открещивается от не принадлежащих ему заслуг, от мнений тех людей, которые пожелали бы приписать ему “итальянский эксперимент”, но и не собирается уступать того нового, что изобрел он сам. Защищать и отвоевывать свое ему придется еще не раз…

Во вступлении Блез отмечает также, что очевидность итальянского эксперимента все еще продолжает подвергаться сомнению: сила предубеждения заставляет одних исследователей “заполнять” верх трубки духами ртути, других – маленькими частицами разреженного воздуха, третьих – материей, которая существует лишь в их воображении. Все они, пишет он, стремясь изгнать пустоту, упражняются в тонкости и изворотливости ума, который для разрешения истинных затруднений приводит в качестве доказательств бессодержательные словесные хитросплетения. “Поэтому я решил, – формулирует Блез главную задачу трактата, – провести такие эксперименты, которые могли бы устоять перед любыми возражениями, какие только можно сделать”.

Основная часть трактата включала в себя три раздела: в первом разделе описывались проведенные им существенные эксперименты, во втором – показывались следствия, вытекавшие из них, третий же раздел представлял собой общее заключение. К каким же обобщениям приходит Паскаль, подытоживая свои опыты? В выводах он был весьма и весьма осторожен, точнее, отрицательно-осторожен. К тому времени он еще не стал полным сторонником отсутствия в природе horror vacui, не разделял он и мнения тех, кто утверждал, что природа абсолютно не выносит пустоты. Природа, считает Блез, боится пустоты, но эта “боязнь” ограниченна и имеет пределы. Вывод, как видим, весьма сходен с ответом, данным Галилеем устроителям фонтанов. Рассуждая же о природе пространства в верхней части трубки, он замечает, что кажущееся пустым пространство не заполнено воздухом, который не проникает извне через поры в стекле трубки, духами жидкости, парами этой жидкости и т. д. Таким образом, пишет Паскаль, кажущееся пустым пространство не заполнено никакими известными в природе веществами, которые могут ощущаться человеком, и можно считать это пространство действительно пустым, до тех пор пока экспериментально не доказано существования там какого-либо вещества.

Несмотря на всю наглядность опытов, Паскаль в своем сочинении не говорит о тяжести воздуха. Весь его интерес сосредоточен на доказательстве возможности пустоты и того, что “боязнь пустоты” в природе имеет предел.

В то время, как Блез погружен в свою физику, Жаклина становится все набожнее и не пропускает ни одной проповеди Сенглена. Вскоре у нее зарождается мысль стать монашенкой Пор-Рояля. Брат поддерживает намерение сестры и помогает ей через посредство Гийебера, находящегося в эту пору в Париже, завязать отношения с настоятельницей монастыря матерью Анжеликой, с приветливой монахиней Агнессой и с самим Сенгленом, ставшим впоследствии духовником Жаклины. Жаклина с редким для новичка смирением и послушанием внимает его советам и наставлениям. Но для того, чтобы принять монашеский постриг, необходимо поговорить с отцом, который находится еще в Руане и должен скоро приехать в Париж. Блез берет эти переговоры на себя, остается только ждать приезда Этьена Паскаля…

Между тем в ноябре 1647 года Паскаль стал рассматривать опыт Торричелли с иной точки зрения. Теперь его интересует не природа пространства над ртутным столбиком, а причина, удерживающая ртутный столбик в равновесии.

Паскаль уже провел предварительные опыты, сформулировал и ввел в свои исследования начала подлинной науки. Теперь можно приступить к решающим экспериментам, которые позволили бы сделать окончательные заключения. Как отмечал Блез в письме к Ле Пайеру, многие ученые-экспериментаторы связывали частичное опускание ртути в трубке Торричелли с давлением внешнего воздуха. Наиболее четко и лапидарно это мнение было высказано в 1644 году самим Торричелли: “До сих пор принимали, что сила, удерживающая ртуть от естественного стремления опускаться, находится внутри верхней части трубки – в виде пустоты или весьма разреженной материи. Я же утверждаю, что причина лежит вне сосуда: на поверхность жидкости в чашке давит воздушный столб… неудивительно, что жидкость входит внутрь стеклянной трубки (к которой она не имеет ни влечения, ни отталкивания) и поднимается до тех пор, пока не уравновесится внешним воздухом”. Но и в такой форме это предположение находило иногда возражения, так как некоторые физики еще считали, в соответствии с мнением Аристотеля, что легкие тела не могут давить на более тяжелые (например, вода на землю, а воздух на воду и т. д.).

Мнение Торричелли – лишь возможное объяснение, которое останется гипотетичным до тех пор, пока опыт не покажет полной невозможности любого другого объяснения. Насущная задача, следовательно, состояла в том, чтобы проделать такой опыт, который показал бы, что тяжесть воздуха – единственная допустимая причина “подвешенности” ртути в трубке.

В конце 1647 года в присутствии своего зятя Флорена Перье Паскаль осуществляет один из решающих экспериментов для доказательства гипотезы давления воздуха. Если эта гипотеза верна, то есть если именно воздух, давящий на поверхность ртути в чашке, удерживает ртуть в трубке в равновесии, а не horror vacui, то при помещении чаши с трубкой в безвоздушном пространстве ртуть в трубке вместо частичного опускания должна полностью вытечь, не находя противодействия извне. Безвоздушное пространство в то время было известно только одно: это верхняя часть самой трубки Торричелли. Поэтому, следовало провести очень тонкую и сложную операцию – разместить маленькую трубку с ртутью в “пустоте” большой. С этой целью Паскаль использовал стеклянную трубку длиной три фута, заполненную ртутью и закрытую с двух концов заслонками, которая прикреплялась внутри другой, шестифутовой, трубки. Затем большая трубка заполнялась ртутью, ее отверстие закупоривалось заслонкой, после чего эта трубка переворачивалась и вертикально размещалась в чаше