8 років тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

Стрепсиад. Скажи мне, как ты думаешь, при каждом дожде падает на землю всегда новая вода или же это та самая вода, которую солнце притягивает с поверхности земли?

Аминий. Этого я не знаю, да и не интересуюсь знать.

Стрепсиад. Тогда как же ты можешь требовать деньги, если ничего не знаешь о явлениях на небе?

Аристофан «Облака», действие VII

1. Введение

Дождь и снег, роса, изморозь и град — явления в атмосфере, связанные с водой, — были глубоко не безразличны человеку уже с тех времен, когда убежищем ему служила пещера. И в наши дни фермер, инженер и отдыхающий приглядываются к небу или изучают прогноз погоды — каждый по своей причине.

Много тысяч лет тому назад людей интересовал просто сам факт появления гидрометеоров, за исключением разве что случаев необычайно интенсивных осадков и их последствий. И до сих пор многие из нас интересуются гидрометеорами только с этой точки зрения. Однако рано или поздно у человека должен был возникнуть вопрос: как и, несомненно, также почему выпадает дождь? Первоначально ответ на второй вопрос был прост: дождь прошел, чтобы была вода для него, его жены и детей, для его скотины и урожая. Много позже он понял, что течение его рек также зависимо от дождя. К этому времени уже возник и вопрос к а к? И на него пытались дать более или менее ясные ответы. По мере того как эти ответы стали более убедительными, значение вопроса почему? становилось все меньше и меньше и, наконец, этот вопрос вообще отпал; это характерно для процесса развития любой науки.

Вероятно, все, что было написано о гидрометеорах до XVII в. можно назвать скорее фантазией, чем теорией. Тем не менее умозрительные конструкции, возникшие в древности, были основаны на наблюдении за природой, хотя подчас и на очень поверхностном наблюдении, поэтому, не мучаясь угрызениями совести, я посвящаю им несколько страниц, даже не утверждая в качестве извинения, что они дали основу для более поздних теорий. По правде говоря, этого не было. «Натурфилософы» XVII в. появились бы все равно там же, где они и появились,, даже если бы о гидрометеорах совершенно ничего не было написано в древности.

2. Древние иудеи

Дождь был, безусловно, чрезвычайно необходим обитателям Малой Азии, хотя нет никаких сомнений, что в библейские времена климат там был более влажным, чем в настоящее время. В большинстве многочисленных упоминаний о дожде в Ветхом Завете подчеркивается, как он был желателен, но трудно найти какое-либо указание на то, что кто-то из иудеев интересовался физической причиной дождя. Приведем отрывок из книги Амоса, который указывает на некое смутное понимание гидрологического цикла:

«Кто.. .призывает воды морские и разливает их по лицу Земли? Господь—имя ему» (гл. V, стих 8-й).

Пророк Амос жил в VIII в. до н. э., но имеется большая вероятность, что многие места были вставлены в эту книгу гораздо позже; возможно, что и этот отрывок является вставкой.

В климате такого места, как Малая Азия, в некоторые сезоны роса могла быть сравнимой с другим источником влаги — дождем, и о ней в Библии имеется ряд благодарственных упоминаний. Она обычно «выпадает» (Вторая книга Самуила, гл. XVII,. стих 12-й, Второзаконие, гл. XXXIII, стих 28-й), иногда даже из. облаков (Притчи Соломона, гл. III, стих 20-й)—ссылка, свидетельствующая, вероятно, о небрежности наблюдения.

Не следует придавать слишком большого значения такой выдержке (Второзаконие, гл. XXXII, стих 2-й):

«Польется, как дождь, учение мое, как роса, речь моя, как. мелкий дождь на зелень, как ливень на траву».

(Насколько приятней звучит «мелкий дождь» по сравнению с «моросью»!)

Интересно, однако, сравнить ее со следующей выдержкой из. Книги Бытия (гл. II, стих 5—6-й):

«… ибо Господь Бог не посылал дождя на землю и не было человека для возделания земли, но пар поднимался с земли и орошал все лицо Земли».

Вполне возможно, что около V в. до н. э. кто-нибудь в Па-лестине и понимал это распространенное явление яснее, чем кто-либо до 1750 г. н. э. Тем не менее строить такие догадки довольно бесполезно, поскольку Библия является большим человеческим документом, а не учебником физики, и гений древних иудеев гораздо более созвучен могучей телеологии тридцать девятой главы Иова, которую невредно прочесть любому метеорологу, вне зависимости от его отношения к такого рода вещам.

3. Древние греки и римляне

Удивительно, что греки и иудеи, жившие в близком соседстве на восточной окраине Средиземноморья, смотрели столь различным образом на окружающий мир, так же как и почуй на все другие проблемы. В то время как иудеи довольствовались созерцанием природы как чуда, греки уже весьма давно занялись классификацией и созданием систем. Последние, конечно, основывались на наблюдении явлений природы. Но довольно скоро у них возникло стремление к логической завершенности, которая, будучи орудием в руках гениев, подобных Аристотелю, сделала, как тогда казалось, ненужным дальнейшее наблюдение и сбивала с толку прогресс физической науки около двух тысяч лет.

Термин meteora применялся во времена Гомера (VIII в. до н. э.) для обозначения процессов, происходящих во всей «верхней части» мира, над поверхностью земли. Таким образом, метеорология включала и астрономию, пока Аристотель не разделил эти два предмета. «Для древних физиков, — писал Гильберт,— метеорология представляла наиболее реальную и значительную часть науки о природе» ([142], стр. 5). Ну, а для ее изучения нужно было лишь поднять взгляд от своих табличек.

Чтобы понять древние метеорологические теории, мы должны уделить некоторое внимание учению о четырех стихиях (элементах) и представлениям тех времен о тепле и холоде. Четырьмя стихиями были огонь, воздух, вода и земля. Очень трудно читателю двадцатого века понять то, что подразумевалось под этим. Мы не должны представлять эти стихии как особые субстанции, т. е. так, как понимает элемент современная химия. Они были скорее принципами; огонь был не реальным пламенем, а принципом горения; вода была принципом жидкого, а земля — твердого. Во времена Гомера вода и земля рассматривались как элементы, из которых сделано тело человека. Верхний мир разделялся на воздух и эфир, первый был ближе к земле, а второй охватывал большие высоты. Эфир первоначально считался, по-видимому, скорее областью пространства, чем элементом, но начиная с Гомера он становится светящейся субстанцией, огнем. Воздух может конденсироваться или становиться плотнее, создавая туманы или облака; а воздушная стихия — это то, что заполняет область непосредственно над землей.

Физики ионийской школы (VI в. до н. э.) не предполагали, что четыре стихии самостоятельны и постоянны по величине, и считали, что их можно почти произвольно превращать одну в другую. Так, Фалес Милетский полагал, что все стихии происходят из воды. Разрежение и сгущение он считал процессами взаимопревращения, которые зависят от тепла и холода; однако стихии могут переходить одна в другую только в таком порядке: огонь—воздух—вода—земля.

Земля, например, не может прямо превратиться в воздух (и наоборот), для этого она должна пройти через состояние воды. Согласно Анаксимену, воздух сгущается сначала в облако, затем в воду, после в землю и, наконец, в камень.

С современной точки зрения интересно предположение, которое делает Гильберт ([142], стр. 63), что философы ионийской школы вывели свою теорию взаимопревращаемости стихий, интерпретируя обычные наблюдения, такие, как облако над большим пожаром и его последовательное разрушение; выпадение дождя из облаков и видимое дыхание животных в холодную погоду. Они заметили, что солнечное тепло вызывает испарение жидкой воды, и, очевидно, из таких наблюдений заключили, что стихия огня играет первичную роль в природных процессах и в этом отношении отличается от других стихий. Земля, вода и воздух являются состояниями материи, но огонь есть движущая, или творческая, сила, которая меняет форму материи.

Следует подчеркнуть, что ионийская школа занималась не просто наблюдением мира и описанием всего увиденного. Они хотели «объяснить» явления, чтобы, так сказать, вогнать их в логические системы умозаключений.

«Для объяснения явлений, воспринимаемых через ощущения, — пишет Фаррингтон, — они изобрели систему абстрактных понятий. Конечно, земля и вода могут быть названиями видимых и ощущаемых предметов, но даже эти термины переросли в более общие определения твердого и жидкого; иначе говоря, в этом обнаруживается тенденция к превращению конкретных понятий в абстрактные термины. Еще более абстрактными понятиями были такие, как Неограниченность, Сгущение либо Разрежение или Напряжение. Эти термины, конечно, были взяты из повседневной жизни, но, когда их употребляли философы. они становились понятиями, привлеченными [sic] для объяснения воспринимаемого. Начинает появляться различие между разумом и ощущениями» ([124], т. I, стр. 50).

Идеи элейской школы следующего столетия мало отличаются от идей ионийской школы о стихиях. По Эмпедоклу из Акраганта, четыре стихии одинаковы по своему значению и существуют в равных количествах, они не могут превращаться друг в друга, но могут смешиваться. Они состоят из очень мелких частиц, из сочетаний которых создаются все предметы. Силы Природы, осуществляющие эти изменения, — это любовь и ненависть, которые, по-видимому, оставляют мало места для теории тепла и холода. Вероятно, однако, Эмпедокл ассоциировал тепло с огнем, сухость с воздухом, холод с водой и влажность с землей.

Мы могли бы посвятить много страниц различным греческим ученым и их идеям о четырех стихиях, хотя все они, по-видимому, сходились на том, что — тем или иным образом — стихии взаимопревратимы. Метеорологические теории Аристотеля явились неизбежным следствием этой идеи.

Некоторые из его теорий содержались в первых трех томах «Метеорологии». Мы уже говорили, что Аристотель впервые разделил метеорологию и астрономию, хотя его метеорология включала то, что называется теперь геофизикой, и имела дело со всеми областями ниже Луны, где, полагал он, находились также кометы и Млечный путь. Мы, насколько возможно, ограничимся его теориями гидрометеоров.

В первую очередь следует отметить, что Аристотель совершенствует и делает гораздо более систематическим учение о четырех стихиях. Они образуются комбинацией двух из первичных качеств — тепла, холода, сухости и влаги — следующим образом:

тепло + сухость = огонь;

тепло + влага = воздух;

холод + влага = вода;

холод + сухость = земля.

Каждая стихия занимает свою собственную область в природе. Так, огонь всегда стремится кверху, земля оказывается внизу, вода поднимается над землей, воздух над водой, но ниже огня. Все четыре стихии «могут превращаться одна в другую, и … каждая потенциально неявно присутствует в других» ([19], кн. I, гл. 3).

Тогда что такое воздух? Это, по-видимому, зависит от того, где он находится:

«.. .мы должны помнить, что часть того, что мы называем воздухом, непосредственно окружающая землю, влажна и тепла потому, что она парообразна и содержит испарения [exhalation] земли, однако выше лежащая часть его горячая и сухая. Пару присущи влажность и холод, а испарения теплы и сухи*, и пар потенциально подобен воде, а испарение — огню» ([19], кн. I, гл. 3).

Тот факт, что верхний воздух подобен огню, объясняет, почему облака не образуются выше уровня наиболее высоких гор.

Гипотезы Аристотеля об осадках, очевидно, вытекают из его учения о стихиях, о качествах, которые их формируют, и об их взаимопревращаемости. Вместе с тем нам это кажется весьма произвольной интерпретацией простых наблюдений. Как и его предшественники, он допускал возможность превращения воздуха в воду; но в то время как физики ионийской школы рассматривали облака, как сгущенную форму воздуха, находящуюся по своим свойствам между воздухом и водой, Аристотель, кажется, знал, что облака являются водой:

«Эффективной управляющей первопричиной является круг солнечного обращения… Земля покоится, и находящаяся вокруг нее влага испаряется солнечными лучами и иным теплом, идущим сверху, и поднимается вверх; однако, когда нагрев, вызвавший подъем, прекращается. .. пар охлаждается и вновь сгущается из-за потери тепла и высоты, превращаясь в воду из воздуха. Ставши водой, она снова выпадает на землю. Испарения воды суть пар, образование воды из воздуха дает облако. Дымка представляет собой остаток сгущения воздуха в воду, а следовательно, скорее указывает на ясную погоду, чем на дождь…» ([19], кн. I, гл. 9).

Мы можем отметить, что здесь нет четкого различия между воздухом и паром, за исключением того, что последний образуется путем испарения воды. Интересно отметить, что в той же главе вводится различие между моросью и дождем. Роса и изморозь образуются из влаги, которая испарилась в течение дня, но не поднялась высоко, поэтому, замечает он, они не образуются в горах. И роса, и изморозь появляются только в ясную холодную погоду ([19], кн. I, гл. 10). Аристотелевская теория образования дождя из облака не была изложена во всей своей полноте в его «Метеорологии», на что указывал Гильберт ([142], стр. 497). Части ее содержатся в «Физике» [21] и в «Небесах» [20], и трудно дать ее связное изложение. Вкратце ее можно суммировать так: образование дождя, как мы видели, зависит от охлаждения воздуха. Тепло в облаках по природе своей всегда поднимается кверху и потому стремится покинуть облако. Холод в паре (atmis) борется с этим теплом и вытесняет его, сближая более тесно друг с другом частицы облака. Благодаря этому atmis вновь восстанавливает истинную природу стихии воды, которая была некоторое время затемнена из-за нагрева. Вода, естественно, движется вниз, так что превращение облака в дождь вполне естественно и находится в согласии с законом природы.

Дождь, снег и град падают из облаков, роса и изморозь образуются вблизи поверхности земли. Аристотель отмечает, что на земле нет аналогии граду. Различие между дождем и росой, снегом и изморозью чисто количественное, зависящее от запаса имеющегося пара и продолжительности их накопления ([19], кн. I, гл. 11). Град для Аристотеля представлял особую проблему, как и для многих других ученых до нашего времени. Поскольку град есть лед, удивительно, что он бывает зимой гораздо реже. И каким образом необходимые количества воды остаются взвешенными в воздухе? ([19], кн. I, гл. 12.) Ответы Аристотеля на эти вопросы свидетельствуют о слабости его научного метода. Он мог видеть, что мельчайшие капли воды сливаются для образования дождя; но замерзшие капли слиться не могут, так что капли необходимых размеров должны быть взвешены в воздухе до своего замерзания. Он говорит, что Анаксагор считал, будто град образуется, когда облако под действием силы поднимается вверх, в область низкой температуры. Но Аристотель полагает, что большие градины образуются вблизи земли при интенсивных процессах, вызывающих замерзание. Он обращает внимание, что крупные градины не сферичны, и приводит это как доказательство того, что они замерзли вблизи земли, что «те градины, которые падают с больших высот, стираются при падении: становятся круглыми по форме и уменьшаются в размере» ([19], кн. I, гл. 12).

Но как происходит замерзание? Тепло и холод противодействуют [have a mutual reaction] друг другу, что объясняет, почему в пещерах холодно летом и тепло зимой. Мы можем предположить, что такое же противодействие происходит в воздухе,

«так что в теплые сезоны холод концентрируется внутри окружающего тепла. Это иногда вызывает быстрое образование воды из облака. И по этой причине вы видите более крупные дождевые капли в теплые дни, чем зимой, и более сильный дождь — говорится, что дождь сильнее, когда он обильнее,— а более обильный дождь обусловлен быстротой сгущения. (Процесс этот как раз противоположен тому, что говорит Анаксагор. Он говорит, что это происходит, когда облако поднимается в холодный воздух; мы говорим, что это происходит, когда облако опускается в теплый воздух, а наиболее обильному дождю соответствует наиболее глубокое опускание облака.) Иногда, с другой стороны, бывает, что холод даже более сконцентрирован, а тепло находится снаружи, и тогда вода, которая образовалась, замерзает, образуя град. Это происходит тогда, когда вода замерзает прежде, чем она начинает выпадать.

…Чем ближе к земле, тем интенсивнее замерзание, тем обильней дождь и тем крупнее капли или градины из-за уменьшения пути падения. . .» ([19], кн. 1, гл. 12).

Можно ожидать, что, если бы Аристотель провел элементарное исследование крупных градин, он бы усомнился в правильности этого странного объяснения. Однако неясно, был ли он вообще заинтересован в проведении каких-либо наблюдений или экспериментов для проверки своей «теории». Он разделался с Анаксагором, который был гораздо ближе к истине, простым отрицанием его.

У атомистов также были теории града. Эпикур, видя, что последний всегда бывает вместе с бурями, описывал градины как окруженный большой массой атомов ветра небольшой комплекс атомов воды. Казалось, что обычные округлые формы градин подтверждают эту теорию ([143], стр. 506—507). В этой связи интересно, что Аристотель и позднейшие классики полностью отрицали, что ветер есть воздух в движении, а считали, что он является сухим испарением (или дыханием, exhalation) земли, хотя более ранние философы — например, Гиппократ и Анаксимандр — считали, что ветер является движущимся воздухом. Аристотель ([19], кн. I, гл. 13) с презрением отбросил их идеи, утверждая, что «ненаучные взгляды обычных людей (hoi polloi) более соответствуют истине, чем научные теории такого рода».

Теперь мы должны покинуть Аристотеля. Упомянем лишь кратко о его взглядах, касающихся происхождения рек. Эти идеи явились логическим следствием учения о взаимопревращаемости стихий. Так как воздух над землей может превращаться в воду и наоборот, было бы нелогичным отрицать, что то же самое может происходить в порах земли. Горы, где рождаются реки, действуют подобно губке: они всасывают воздух. Конечно, нельзя пренебрегать дождем, однако Аристотель, живший на сравнительно сухом Средиземноморском побережье, полагал, что его, вероятно, недостаточно для образования рек. Важность дождя для этого последнего была сведена до минимума.

Для стоиков мир являлся живым организмом, а вода — его кровью. И Теофраст вернулся к метеорологическому объяснению происхождения потоков ([142], стр. 425). Вопрос этот обсуждался вплоть до XVIII в.

После Аристотеля классическая древность не сделала существенных шагов вперед в метеорологии. Перемещение центра культуры в Александрию и возвышение Рима в конечном итоге привело к стандартизации всех областей знаний в виде учебников и таким образом, как недавно доказывал Вильям Н. Сталь, выхолостило научный поиск [326].

Луций Эней Сенека и Гай Плиний Секунд, известный как Плиний Старший, были во главе авторов таких учебников. Книга Плиния «Естественная история» представляет собой громоздкую компиляцию; в ней упоминается 20000 фактов, однако многие из них—не более чем суеверия и охотничьи рассказы. В части ее, посвященной метеорологии, не содержится ничего оригинального.

«Проблемы естествознания» Сенеки [323] много короче, но такого же рода. Они отличаются от «Метеорологии» Аристотеля одним интересным моментом: Сенека определяет ветер как воз­дух в движении ([323], кн. V, гл. 1), но относительно его происхождения говорит, что земля испускает большие количества воздуха из своих глубин, и проводит забавную аналогию с отрыжкой человека ([323], кн. V, гл. 4). Но это лишь одна причина; атмосфере присуще свойство двигаться, не вызванное внешними причинами.

Большая заслуга Плиния и Сенеки состоит в том, что их труды, пусть даже в несовершенном переводе, способствовали использованию наследства греческой науки в раннем средневековье, которое иначе могло бы ничего не узнать о ней.

Как мы видим, классическая метеорология не пошла далеко. В значительной степени это зависело от грозной репутации Аристотеля и его системы мира. Мы не должны осуждать его за это; он создал свой великолепный синтез, нисколько не заботясь о том, что его можно опровергнуть экспериментом или даже наблюдением. Его могущество было таково, что когда в XII в. учение Аристотеля стало вновь известным в Европе, оно овладело умами всех естествоиспытателей и продолжало властвовать над ними вплоть до времени Галилея, который родился почти девятнадцать веков спустя после смерти Аристотеля.

4. Последующие пятнадцать столетий

Читатель, наверное, удивится, обнаружив, что такой значительный период, как полтора тысячелетия, бесцеремонно объединен нами в один небольшой раздел, заключающий главу, особенно если он знает о реабилитации позднего средневековья, которая происходит в последнее время. Однако случилось так, что в то время как, например, в механике и оптике в эту эпоху были достигнуты замечательные успехи, метеорологическая наука в христианских странах не смогла сделать сколь-нибудь значительного шага вперед. Нельзя сказать, что ее предмет не привлекал интереса. Наоборот, Гельман показал нам, как этот интерес возрастал, перепечатав большие выдержки из двадцати шести работ, написанных между VII и XIV вв., касающихся метеорологии [166]. Но если прочесть их, каждый обнаружит лишь небольшое количество, и то вызывающих скуку, отклонений от системы метеорологии, созданной Аристотелем и древними греками и переработанной в учебниках Плиния и Сенеки. А поэтому я ограничусь упоминаниями лишь нескольких примеров, пытаясь выделить элементы оригинального, которые можно из них извлечь. Конечно, возможно, что в некоторых неопубликованных манускриптах, которых пока еще множество, будет найдено что-нибудь совершенно необычное.

Хотя упадок древней науки начался задолго до нашей эры и потому нельзя винить в нем христианство, нет сомнений, что возрождение научной деятельности в Европе было надолго за­торможено философской системой церкви. Церковь добивалась полного контроля над духовной жизнью человека; человек, некогда бывший «лишь немножко меньше, чем ангелом», стал теперь беспомощным существом, всецело зависящим от бога как в смысле своих знаний, так и в отношении хлеба насущного. Самые суровые отцы церкви, такие, как Тертулиан, были твердо убеждены в том, что все исследования или размышления об устройстве Вселенной бесполезны и просто нечестивы, ибо вся истина уже содержится в божественном откровении. Более мудрые, подобно Августину, видели в природе творенье божье и не осуждали ее исследование, но верховным авторитетом все же считали Библию. В результате в первом тысячелетии все те, кто затрагивал научные вопросы, стремились использовать науки главным образом для иллюстрации и интерпретации Священного писания. В качестве типичного примера работы такого рода я попытался дать перевод вступления к статье «Об облаках» в краткой сводке по космологии, озаглавленной «О природе вещей» и написанной Исидором, епископом Севильи ([166], стр. 3—4).

«В книге Иова мы можем прочесть, что воздух сгущается и становится видимым, когда он собирается вместе. Так, он говорит: «Внезапно воздух сгустился в облака и мимолетный ветер уносит их».

И Вергилий говорит: «Ветер возникает, и воздух сгущается в облака» ([3], песнь V, 20). Облака надо мыслить подобными святым евангелистам, которые проливают дождь божественных слов на верующих, ибо сам воздух, пустой и разреженный, означает пустоту и заблуждение разума человеческого, уплотнение и превращение его в облака изображает утверждения Веры в умах избранных среди пустых и суетных неверующих. И равно, как дождевые облака образовались из пустого воздуха, так же и святые евангелисты обратились в Веру от суетности этого мира».

В следующей статье «О дожде» после цитаты из Амоса, на которую мы уже ссылались, и повторения некоторых идей Сенеки Исидор уподобляет дождь красноречию апостолов, осыпающих людей богатствами веры. Аналогичным образом град иллюстрирует жестокость измены:

«Снег означает неверующих весьма холодных и ленивых, дух которых погряз в наиполнейшем безразличии; или, говоря иначе, холодность в божественной любви у людей, у которых, даже если они незапятнаны благодаря очищению при крещении, нет в душе тепла милосердия».

Если мы вспомним, что Исидор был величайшим энциклопедистом западного средневековья, то станет ясно, что ни о каком прогрессе в такой интеллектуальной среде не могло быть и речи. Даже Августин допускал, что бог позволяет демонам воздействовать на погоду ([172], стр. 88). То же мог позволить себе сказать спустя тысячу лет Данте ([78], «Чистилище», V, стихи 112—114-й). А вот как Брео в двух словах охарактеризовал истинное положение вещей:

«… позиция Исидора и его эпоха в точности противоположна нашим. Для него сверхъестественный мир был ощутимым и упорядоченным. Его явления или то, что предполагалось, как таковые, принимались как нечто бесспорное, в то время как доказательства материальности мира, получаемые благодаря ощущениям, не принимались во внимание» ([50], стр. 67).

Мыслители средневековья были убеждены в единстве мира; они не могли представить, что может быть несколько способов рассматривать Вселенную. Особой трудностью, как отмечал Райт ([371], стр. 58), являлось истолкование «воды над небосводом» (книга Бытия, I, стихи 6—7). Эта совершенно противоаристотелевская позиция в отношении воды была в высшей степени затруднительной для понимания.

Можно сказать, что ученых-метеорологов того периода следовало разделить на две группы согласно их воззрениям на природу ветра. Некоторые последователи Аристотеля не могли принять на веру его категорическое утверждение, что ветер не есть воздух в движении. Мнение это разделялось Сенекой. А следовательно, за исключением Филопона, мнения различных ученых обусловливались тем, заимствовали ли они свои представления у Сенеки или у Плиния. Большинство из них следовало Сенеке.

Надо заметить, что Европа в то время была знакома с древнегреческой наукой только по трактатам римских писателей. А то, что осталось от оригиналов, сохранялось на Востоке и попало в руки мусульман-арабов. В эпоху с VII по XII в. арабы блестяще использовали это наследство, особенно в математике, оптике и теоретической астрономии. Но опять-таки и там прогресс в метеорологии был незначительным, хотя, конечно, многие манускрипты все еще ждут изучения.

Замечательным писателем, на которого следует здесь обратить наше внимание, был Айюб, или Иов, из Эдессы. В 817 г. он написал «Книгу сокровищ» — род небольшой энциклопедии науки [184]. Очевидно, Айюб читал Аристотеля, но не был им загипнотизирован. Ветер у него становится движущимся воздухом без каких-либо бессмыслиц относительно сухих испарений. Ветер движет облака, говорит он, «объединяет их и сгущает благодаря тому, что он сближает их друг с другом, а также рассеивает их и устанавливает ясную погоду» ([184], стр. 193). У него была довольно странная идея, что, когда идет дождь, внутренние части облаков непрерывно конденсируют жидкую воду и выбрасывают ее большими потоками, которые при падении дробятся на капли. И, конечно, его объяснение гидрометеоров было телеологическим: они созданы мудрым Богом для пользы человечества, за исключением града, который карает нас, когда мы вступаем на дурной путь.

Значительно более важной книгой явилась энциклопедия, написанная в X в. в Басре тайным обществом, называемым обычно «Братством Непорочности». Их метеорология указывает на значительный прогресс по сравнению с греками. Они, например, описали, как воздух прогревается от соприкосновения с землею, и указали, что этот нагрев зависит от высоты солнца. Они отметили суточные колебания температуры и влияние гор на выпадение осадков. Они признали, что ветер есть движение воздуха, и полагали, что оно вызвано подъемом пара с моря и горячих выделений с суши, нагретой солнцем, — объяснение, которое предполагает непосредственное наблюдение бризов.

Из этих же самых поднимающихся паров создаются облака, дождь, роса, иней, туман, морось, гроза, молнии и град. Братство, наверно, интуитивно представляло роль охлаждения при образовании облаков и дождя, но не смогло совсем освободиться от классического представления, что облака сжимаются ветром. У «братьев» было четкое объяснение росы:

«Если подъем этого нового пара происходит ночью, когда воздух очень холоден, пар защищен от подъема в воздух и может конденсироваться постепенно вблизи поверхности земли…»

Это представление не было улучшено до 17-го столетия. Еще интереснее их представление о дожде:

«Если воздух теплый, эти пары поднимаются высоко и облака образуются одно над другим, как ступени, подобно тому, как это бывает видно весной и осенью. Они подобны горам рас­чесанного хлопка, одна над другой. Но если сверху из зоны льда идет холод, пары собираются и образуется вода; затем ее части сжимаются друг с другом и становятся каплями, их вес увеличивается, и они выпадают из верхней части облака вниз сквозь его массу. Эти маленькие капли соединяются друг с другом, и когда они выходят через нижнюю границу облака, они становятся крупными дождевыми каплями. Если на их пути оказывается сильный холод, они смерзаются и превращаются в град, еще не достигнув земли. В результате то, что вышло из верхней части облака, будет градом, а то, что пришло с нижней границы облака, будет дождем вперемежку с градом».

Они проводят сравнение этого процесса с дистилляцией розовой воды, уксуса и т. п. и с образованием капель воды на потолке бани из поднимающегося пара.

«Так нижняя граница области ледяного холода и высокие горы вокруг моря * ограничивают два восходящих потока пара, из которых образуются облака и дождь; они рассеивают их и удаляют совсем так же, как стены и крыши в бане».

Читатель согласится, что это уже вовсе не бледное подражание Аристотелю. Насколько мне позволяют утверждать это мои знания, я не встречал более понятной и ясной интерпретации погоды вплоть до эпохи, когда был изобретен барометр.

Эта интерпретация была к тому же приятным образом свободна от теологии. В какой-то мере это отделение науки от теологии проникло также в западную литературу незадолго до того, как труды Аристотеля стали доступны в латинском переводе. Лучшим примером, по крайней мере в метеорологии, был Гильом де-Конш, который сделал, что мог, чтобы дать чисто физическое объяснение явлений природы, что привело его к столкновению с церковным начальством. Его метеорологические гипотезы, которые были опубликованы Гельманом ([166], стр. 42—54 и 69—75), носили некоторое сходство с аналогичными идеями Братства Непорочности, но в меньшей степени основывались на наблюдениях и больше на размышлениях. Откуда идет дождь? — спрашивает Гильом, и сам отвечает:

«Дождь имеет… различные причины. Иногда теплый и влажный пар (fumus) испаряется, и во время его подъема в нем оказываются запутанными мельчайшие капельки. И, когда они становятся крупнее и тяжелее, они выпадают, и возникает дождь. Но иногда воздух уплотняется холодом суши или воды и превращается в водную субстанцию, которая, частично высохнув под действием солнечного тепла, подобно льду на огне, падает вниз в виде очень мелких частиц. Иногда бывает, что солнце, чтобы напитаться теплом, притягивает влагу, и более жидкая часть ее превращается в субстанцию огня. Она выпадает более обильно, когда после очень большой жары мы наблюдаем поток дождя. Но в отношении этого еще не все ясно».

Так действительно и было. Однако такая счастливая независимость европейской науки после открытия греческих классиков довольно быстро окончилась. Это произошло в последней половине 12-го столетия, и примерно в середине следующего века величайшие умы — Фома Аквинский и Альберт Великий [13] — преуспели в ненужной работе — включении доктрины Аристотеля в учение церкви. Это стало возможным благодаря обширности и размаху логической системы, которую завещал им Аристотель, системы, обязанной столь необычайной долговечностью своей внушительности.

В некоторых разделах физики, имевших малое отношение к теологии — особенно в механике и оптике, — в последующие три столетия были сделаны большие шаги вперед. Метеорология была не столь удачлива. Можно и не говорить, что одним из результатов возрождения аристотелианизма было восстановление его представлений о ветре. Сам Альберт Великий постоянно настойчиво утверждал в своих комментариях к «Метеорологии», что ветер не является движущимся воздухом ([13], гл. VII—IX). Альберт написал также другую метеорологическую работу «De Passionibus aeris», которая, кажется, включает большое количество наблюдений.

До тех пор пока составление гороскопов не пришло в упадок, вера в физическое влияние звезд была крепка, и, конечно, не было ничего проще, как связать конфигурацию последних с погодой. Издание книг по астрометеорологии продолжалось еще в XVIII в., а одна из наиболее популярных из них была выпущена третьим изданием даже в 1797 г. (339]. Однако примерно между XIV в. и серединой XVII в. эти книги делили популярность с непосредственными комментариями к «Метеорологии» Аристотеля, появлявшимися в большом числе среди сотен трудов, посвященных другим его творениям. В дальнейшем нет нужды рассматривать их. Естественно, среди них попадались и отступления, более интересные, чем комментарии, хотя и не обязательно более важные, такие, как «Зеркало воздуха» Мизо [243].

«Почему, — спрашивает он, — капли круглые? Потому что углы стираются, когда они падают рядом друг с другом». Кроме того, круглая форма благоприятна для преодоления сопротивления воздуха. Но имеется и другая причина, вполне достойная 16-го столетия:

«А также потому, что если части природы, даже настолько малые, насколько мы пожелаем, обязаны отражать сферическую форму Вселенной, то они представляют некий образ всей машины Земли, ее вида и устройства, и весьма близкий и пропорциональный» ([243], стр. 11).

На следующей странице мы узнаем, что крупные дождевые капли, которые всегда выпадают из более теплых облаков, становятся теплыми потому, что они падают очень стремительно и благодаря этому приобретают тепло. Скорость падения крупных капель, по-видимому, всегда поражала людей, так, в следующем веке со всей серьезностью сообщалось, что «… в Мексике капли падают столь неистово, что, говорят, они убивают людей» ([186], стр. 121).

Так подошли мы к XVII в. и к труду Фрэнсиса Бэкона «Historia Ventorum» («История ветров»), который был опубликован в Лондоне в 1622 г. Увы! Великий поборник экспериментальной науки счел нужным регулярно ссылаться на Плиния и говорить нам, что ветер создан (1) испарениями земли и (2) парами, поднятыми солнечным теплом, и что такие пары могут превратиться в ветер или дождь и более того:

«Ветер самосжимается в дождь … будучи либо отягощен* своей собственной ношей, при обильном содержании паров, либо сжат встречным движением ветров так, что они стихают и успо­каиваются; или же сопротивлением гор или мысов, которые прекращают неистовство ветров и мало-помалу возвращают их назад; либо при чрезвычайных холодах, когда они сгущаются и уплотняются» ([125], стр. 101).

Если даже Бэкон не решился признаться, что ему непонятно образование дождя, то неудивительно, что еще в течение более двух веков в университетах Германии неизменным потоком вы­пускались диссертации под названиями «De Pluvia», «De meteoris aques» и пр., не представлявшие, насколько я мог изучить их, какой-либо ценности.

Мы вступаем теперь в период инструментальной метеорологии, в частности, в период появления барометра. Здесь вполне уместно было бы обсудить идеи Рене Декарта о дожде, но они составляют лишь малую часть его идей о поведении воды в атмосфере, так что вместо этого я использую их как введение к следующей главе, в которой попытаюсь проследить прогресс представлений о природе водяного пара и о способах его образования.