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.
