Матеріал рекомендується для підготовки уроку по темі
«Наукова революція XVII в. Вчений Д.Папен ». 7 клас
Дені Папен: Вчений з трагічною долею або шарлатан?
Дені Папена (1647 - бл. 1714), безумовно, слід віднести до вчених європейського масштабу, оскільки він жив і працював у Франції, Англії, Німеччини, листувався з Гюйгенсом і Лейбніцем, публікувався в європейських наукових журналах «Philosophical Transactions», «Acta Eruditorum »,« Journal des Savants »(перший з названих журналів видавався в Лондоні під егідою Королівського товариства, другий - в Лейпцигу, третій - в Парижі, з ініціативи міністра Кольбера). У той же час він залишається маловідомою і міфологізованої фігурою. При знайомстві з біографією Папена виявляється, що більшість джерел, присвячених його життю, ненадійні і містять в собі безліч неперевірених відомостей. Зокрема, йому помилково приписують винахід парової машини.
Майже нічого не відомо про юні роки Дені Папена аж до 1669 р коли він закінчив медичний факультет університету в Анже і отримав диплом доктора. Папена ніколи не цікавила медична наука, рівень якої залишався дуже низьким в ту епоху. Пізніше він висловив своє ставлення до медицини в листі до Г. В. Лейбніц, датованому 1704 р думку Папена, втручання лікаря в багатьох випадках може виявитися швидше шкідливим, ніж корисним. Протягом усього життя медична наука служила Дені Папен виключно матеріальним джерелом існування, коли він цього потребував. З іншого боку, Папен дуже рано зацікавився експериментальним напрямком в різних наукових областях.
У 1671 року в Парижі Папен потрапив в будинок одного зі своїх родичів, годинникових справ майстри Годрона. З допомогою цієї людини у нього зав'язалися відносини з видатним голландським фізиком Християном Гюйгенсом, який працював над механізмом настільних і баштового годинника і тому мав справу з майстрами-годинникарями. В початку 1673 р Дені Папен стає асистентом Гюйгенса і працює в його паризькій лабораторії, що розташовувалася в Королівській бібліотеці. Голландський вчений підкорив його: на все життя Гюйгенс залишиться для Папена метром і взірцем служіння науці; їх листування перерветься лише зі смертю Гюйгенса 1695 р
Лондон в XVII в. З старовинної гравюри
Герб Королівського товариства
Апарат (один примірник якого зберігається в Національній школі мистецтв і ремесел в Парижі) складається з двох циліндрів, вставлених один в іншій і закритих кришкою, закріпленою за допомогою гвинтового пристрою. Папен сам описав цей апарат в статті, що вийшла в Парижі в 1682 р де пояснюється його призначення: «Спосіб подрібнення кісток і варіння будь-яких сортів м'яса за короткий час і з малими витратами. Справжній результат досягається за умови суворого дотримання правил роботи машини, що підтверджено численними експериментами ». Скрупульозно описав дію апарату, Папен також назвав його вартість і підкреслив, що «за допомогою цієї машини жорстке м'ясо найстарішою корови може стати таким же ніжним і мати такий же хороший смак, як і м'ясо кращих сортів». Крім описаної функції, апарат Папена цікавий тим, що підтверджує залежність між теплом і тиском і ефективність використання цієї залежності. Його можна розглядати як прототип запобіжного клапана майбутніх парових машин. В експерименті, який проводився в кінці XIX в. з точною копією «котла Папена», вдалося досягти температури 210 ° C і тиску 24 кг / см 2. що, звичайно, можна вважати великим досягненням.
Успіх апарату Папена був величезний. У Лондоні король Англії і Шотландії Карл II Стюарт прибув в Королівське суспільство, щоб особисто побачити, як функціонує машина. Весь англійський двір куштував бульйон і рагу, які Дені Папен приготував з кісток за допомогою своєї скороварки.
Королівське товариство: засідання (зліва) і внутрішній двір (праворуч)
У Парижі якийсь Юбен відтворив цей експеримент в Королівській академії наук. Натхнений таким тріумфом, Папен розширив діапазон експериментів і збільшив їх кількість. Іноді в роботі машини траплялися збої: Папен помістив в неї шматок бурштину, а він випарувався у нього на очах. У той же час захоплення цією машиною поступово слабшає: що з нею робити? Деякі бачать в ній засіб для вирішення проблеми боротьби з голодом, яка була дуже актуальна в кінці ХVII ст. Серед ентузіастів нового апарату був кузен Дені Папена, лікар з Блуа, який використовував цю машину під час важкої зими 1693-1694 рр. У листі, виявленому в XX в. в одному із замків Бургундії, розповідається, що згаданому доктору вдалося, завдяки «котла Папена», отримати їстівне желе з двох з половиною фунтів кісток бика.
«За моїми розрахунками, - писав він, - 3 фунта сухих кісток, які пройшли вже звичайну варіння в каструлі або жарку на рожні, можуть дати 24 фунта желе. Я стверджую, що 13 фунтів кісток можуть нагодувати 48 чоловік і це буде коштувати всього 3 су на сіль і стільки ж на вогонь ». Ідея, безумовно, хороша, але існувала проблема, яку не змогли вирішити ні Папен, ні його послідовники: це виробництво котлів достатнього обсягу, щоб пристрій міг бути ефективним. Посередній рівень металообробки того часу, ненадійність стиків не дозволили здійснити це благе починання. «Котел Папена» залишився лабораторної дивиною, що не отримала практичного застосування.
Університет Марбурга, розташованого на річці Лан, в 120 км від Касселя, не уявляв собою нічого цікавого. Відомий як найстаріший протестантський університет Німеччини, він залишався відданим теології, яка займала центральне місце серед досліджуваних наук. Дені Папен, призначений керівником кафедри математики, був там дуже погано прийнятий. Це ставлення ускладнювався ще й тим, що ландграф, задоволений репутацією Папена, відразу ж зробив його деканом.
Університет в Марбурзі. сучасне фото
Після такого провалу характер Папена, і без того незлагідна, ще більше озлобився. Неприємності його буквально переслідували. Його листування того часу - це нескінченні диспути: зі швейцарським математиком Якобом Бернуллі на тему вічного двигуна, з суперінтендантом водних ресурсів Болоньї з приводу сумної історії з насосами. І ось він в центрі великого скандалу в Марбурзі, де інший французький емігрант, протестант пастор Готьє, звинуватив Папена в тому, що він знищив дух університетського картезианства. У справу втрутилися дружини: мадам Папен образила мадам Готьє, а Дені зробив помилку, назвавши Готьє хабарником, не маючи доказів. В результаті Готьє домігся від консисторії відлучення Папена від церкви.
Г. В. Лейбніц
Вчений в майстерні:
випробування парового поршня
поршень
Папена
креслення
скороварки Папена
Креслення машини Т.Севері
на основі машини Папена.
1698 р
Креслення машини Д.Папена
Папен і раніше мріяв про безвёсельной човні. У листі Лейбніца, написаному в 1704 році він роз'яснив свій задум: судно буде рухатися за допомогою «колеса з лопатями». Він думав про свою машину 1690 р припускаючи трансформувати поступальний рух поршня в обертальний за допомогою зубчастого колеса, забезпеченого кремальерой (механізм, що складається з провідної шестерні і зубчастої рейки, по якій вона переміщається. - Ред.). У 1707 р про це не могло бути й мови. Парове судно Папена залишиться «химерою». Незважаючи на всі невдачі, Папен не розслабляється, настільки велике його бажання повернутися до Великобританії. У нього немає більше машини в Марбурзі, він побудує іншу в Лондоні!
Креслення машини Д.Ньюкомена
І все ж він зробив ще одну спробу випробувати свою долю.
З 1701 Європа знову в стані війни. Це була війна за іспанську спадщину, в якій практично вся Європа об'єдналася проти Людовика ХIV. Може бути, нова зброя буде помічено? На початку 1710 р Папен задумав створити «балістичний насос», щось на зразок катапульти, в якій він використовував принцип машини 1690 року і яка відома з листа Лейбніца (з додатком креслення): поршень фіксується у верхній позиції, в циліндрі створюється вакуум за допомогою пневматичного пристрою. Різке падіння розблокованого поршня відпускає плече важеля, завдяки чому граната викидається з великою швидкістю.
Трагічна доля Дені Папена викликає кілька питань, перший з яких позначений в назві: чи був Папен справжнім вченим? Відповідь має бути ствердною, якщо судити за задумами і проектам, які йому вдалося здійснити і які отримали високу оцінку його сучасників: Королівського товариства 1680-х рр. постійних кореспондентів Папена Гюйгенса і Лейбніца.
В такому випадку, чому таке сумне сталість в невдачах? І після смерті Папена майже повне забуття огортало його ім'я протягом півтора століття. ХVIII століття його повністю ігнорує.
У 1712 р англійський винахідник Томас Ньюкомен створив машину з приводним поршнем, яка відразу ж зробила застарілої небезпечну машину Севери і яка поступово перетворилася в модель шахтного насоса. Можливо, англійський механік, захоплений усім, що стосується енергії пара, був знайомий з проектом Папена 1690 р
Звичайно, Ньюкомен не міг прочитати статтю Папена, описала цей пристрій, так як її неможливо було знайти в Великобританії в той час, а він не знав французької мови, але він мав можливість познайомитися з принципом дії машини 1690 р побічно, через обізнаних людей. Ньюкоменом пощастило більше, ніж Папену: адже саме на основі його машини Уатт створить свій пристрій в 1769 р
Це означає, що в 1690 р Папен був на правильному шляху, але після 1705 р піддавшись впливу системи Севери, він повернув в іншому напрямку, яке виявилося тупиковим. Його «машина курфюрста» була всього лише насосом, в той час як машина Ньюкомена стала універсальною. Цим пристроєм в 1769 р французький винахідник Нікола Жозеф Кюньо забезпечить свій «вантажівка» - паровий візок. Інтуїція Папена була точною, він навіть запропонував механізм трансформації поступального руху в обертальний, хоча сам недооцінював значення своїх ініціатив.
Замок ландграфа в Марбурзі. сучасне фото
Причина полягає в тому, що на заході ХVII ст. існувала якась культурна межа щодо нових наукових ідей. Папен був справжнім вченим, але за своїм темпераментом він був більше практиком, ніж теоретиком. Наука в ту епоху розвивалася цілком незалежно від техніки, яка, в основному, спиралася на ручну працю і була тому упосліджене. Хірург прирівнювався до перукаря і не вважався лікарем, а Гюйгенс, яким Папен захоплювався, цінував в меншій мірі сам винахід, ніж можливість осягнути його принцип, це було знаком справжнього наукового дослідження.
Папен випередив свій час, такий тип вченого буде визнаний лише в кінці XVIII в. коли на перший план вийде технічна революція і її головний персонаж - інженер. Хоча Папен поступився Ньюкоменом справжню славу, варто нагадати, що останній був англієць, і це приводить нас до іншої важливої причини провалу Папена - його короткозорість, яка спонукала його 1686 р проміняти Англію на маленьке князівство в Центральній Німеччині. За межами Парижа, Лондона, Нідерландів не відбувалося нічого, вартого уваги. У Німеччині наукова думка обмежувалася центрами, в яких панувало вплив Лейбніца.
промальовування пам'ятника
Д.Папену в Блуа.
скульптор А.Мілле
Залишається останній і головне питання: як після повного забуття пояснити дивовижне відродження і посмертну славу Дені Папена в кінці XIX в. Папен був знову відкритий у Франції в 1870 р У цей час тріумфальна індустріальна революція звернулася до своїх витоків.
У новій області - історії техніки - дослідження множилися, і забуте творчість Дені Папена вийшло з тіні.
Треба сказати, що фігура Папена мала всі дані, щоб подобатися. Це образ романтичного вченого-невдаху, геніального провісника, якого відкинули. Він особливо був доріг французьким національним почуттям після поразки 1871 року як можливість показати, що індустріальна революція, технічний ривок мають не тільки британські, але і французьке коріння.
Дені Папен прожив свій гіркий досвід, і ніщо не пояснює його долю краще, ніж лаконічне твердження французького історика Фернана Броделя: «Нічого не робиться без дозволу суспільства».
Андре Ропера,
професор історії (Шербург, Франція),
cокращённий переклад з французької
Ірини ОЛЬТЕЦІАН