Порох. От алхимии до артиллерии: История вещества, которое изменило мир - [50]

Вклад Тартальи в едва народившуюся науку баллистики был значительным. Не менее важно и другое: он был первым ученым, который задумался над моральной стороной своей работы. Узнав очень многое об использовании огнестрельного оружия, он был охвачен душевным смятением: может ли человек, осознающий, что война — неприкрытое зло, расходовать свой талант на усовершенствование средств массового убийства?

«Мне кажется, что это варварство, постыдное и достойное осуждения, — писал Тарталья, — что это заслуживает всяческой кары Божеской и человеческой — желать довести до совершенства искусство, которое может принести беду и ближайшему соседу, и всему роду человеческому, а в особенности христианам — от войн, которые они воздвигают друг на друга».

В припадке раскаяния он уничтожил все свои заметки и сочинения на тему баллистики. Преподавать подобные материи, считал он, означало бы «кораблекрушение души». Это совершенно современное душевное движение: дело было не в дьявольских ассоциациях, связанных с порохом, а в гуманистической рефлексии на бедствия войны. Детские воспоминания и косноязычие Тартальи никогда не давали ему забыть о кошмаре: оружие обрушивается на беззащитную жертву.

Однако вскоре французский король сколотил союз с османским султаном для совместного вторжения в Италию. Тарталья снова ощутил угрызения совести — на этот раз из-за того, что забросил исследования, которые могли бы помочь христианским артиллеристам отразить «свирепого волка, что готовится напасть на наше стадо». Он решил восстановить свои записи по баллистике и как можно скорее передать их военным. Так было положено начало душевной борьбе, которая с тех пор мучит ученых век за веком — конфликт между осознанием насущной необходимости своей работы и голосом совести. В затравленных глазах создателя атомной бомбы Роберта Оппенгеймера мы видим отражение сомнений, которые терзали Тарталью за четыреста лет до этого.

В конце XVI века за вопросы баллистики, так смущавшие Тарталью, взялся гений — Галилео Галилей. Он родился в Пизе в 1564 году, в юности был бедняком, как и Тарталья, и тоже давал уроки математики. Взявшись за изучение движения снарядов, Галилей решительно отверг представления, доставшиеся науке в наследство от античных теорий, в частности, аристотелевских. Самое поразительное его открытие заключалось в том, что он понял: импульс, заставляющий предмет двигаться, не истощается постепенно, подобно теплу, как считали до сих пор. Вопреки привычным представлениям, этот импульс оставался постоянным, если только на тело не действовала какая-то другая сила.

Изучая траекторию пушечного ядра, Галилей сделал четыре основных допущения. Во-первых, он представил себе, что ядро не встречает сопротивления воздуха. Это позволило ему кардинально упростить проблему и воспользоваться математическими методами для ее решения. Во-вторых, он предположил, что ядро, перемещаясь в пространстве, выполняет одновременно два типа движения: горизонтальное с постоянной скоростью, сообщенной ядру силой взрыва пороха, и вертикальное равноускоренное под действием тяготения (последнее все еще понимали неправильно и по-прежнему объясняли «естественным» стремлением предметов). Каждое движение выполнялось ядром постоянно и независимо от другого. В-третьих, Галилей ввел понятие инерции. Тело в состоянии покоя остается в покое, тело, находящееся в движении, продолжает двигаться — и только внешняя сила способна изменить и то, и другое состояние. И наконец, ученый дал определение ускорения: изменение скорости во времени под действием внешней силы. Аристотель считал, что сила требуется для того, чтобы заставить тело двигаться, но Галилей доказал, что она нужна только для того, чтобы изменить скорость движения. Основы механики, казавшиеся незыблемыми девятнадцать столетий, рухнули.

Если бы сила взрывающегося пороха и сила тяготения действовали на снаряд одинаково, то его траектория была бы наклонной линией, направленной вниз. Но на самом деле, говорил Галилей, дело обстоит иначе. Сила тяготения действует на снаряд постоянно, ускоряя его падение, но импульс, при помощи которого порох заставляет снаряд двигаться с постоянной скоростью, только один. Таким образом, в действительности траектория была кривой линией, один конец которой стремился по направлению к земле под все более крутым углом. Всегда питавший страсть к геометрии, Галилей вычислил идеальную траекторию — параболу. Мощность пороха и угол возвышения ствола влияли на параметры траектории, но она всегда оставалась параболой. Каждое пушечное ядро отныне летело по предсказуемой кривой.

На самом деле теория Галилея не вполне отражала действительность. Сопротивление воздуха усложняло процесс, и чтобы разобраться в этом, потребуются долгие годы сложных математических расчетов и скрупулезных экспериментов. И все же научному исследованию действительности было задано направление, которое в конце концов опровергнет давние заблуждения естествоиспытателей и подготовит почву для наступления Века разума. В конце XVII столетия Исаак Ньютон объяснил движение небесных тел, приводя в качестве иллюстрации пушечное ядро, которым стреляют горизонтально с вершины горы со все большей и большей силой, пока траектория ядра не выведет его на орбиту. Движение небесных тел, заявил ученый, аналогично динамике артиллерийских снарядов.