Блез Паскаль (1623 - 1662) - биография, изобретения и философия ученого

Детство и юность

Год рождения Блеза Паскаля — 19 июня 1623 года. Он родился в Клермон-Ферране, небольшом городке на юге центральной части Франции.

Семья будущего математика состояла из нескольких человек:

1. Отца Этьена, работавшего председателем налогового управления.
2. Матери Антуанетты, дочери чиновника.
3. Сестер Жильберты (старшей) и Жаклин (младшей).

Мать умерла, когда мальчику было всего 3 года. Через 5 лет отец с детьми переехал в Париж. Маленький Блез уже тогда не отличался крепким здоровьем. Современные исследования показывают, что он страдал сразу от нескольких заболеваний: ревматизма, кишечного туберкулеза и рака головного мозга, его постоянно преследовали сильные головные боли и физическая слабость.

Мальчик рос способным ребенком, но и воспитание сыграло важную роль в его становлении. Отец Этьен Паскаль обучал сына сам, составив для этого отдельную программу. Она заключалась в изучении предметов в соответствии с умственными способностями ученика. Например, грамматику полагалось учить с 8 лет, древние языки — с 12, математика — только с 15−16.

Сам Этьен хорошо разбирался в математике, в семье часто вели беседы об этой науке, но сперва мужчина игнорировал просьбы сына о настоящем изучении, считая, что это повредит другим занятиям.

Первые работы

Однажды маленький Паскаль спросил, что такое геометрия. Отец ответил, что эта наука изучает построения фигур и пропорции между ними. Также Этьен запретил сыну самостоятельно исследовать их. Однако запрет не остановил мальчика: в одиночестве он чертил фигуры и внимательно рассматривал их, стремясь найти связи. Не зная терминов, он называл линии палочками, а окружности — кольцами. Застав однажды сына за изучением, отец был потрясен: ребенок смог доказать теорему Евклида про сумму углов треугольника, не зная даже названия фигур.

После этого план воспитания был изменен: Этьен разрешил читать математические книги, и Блез погрузился в мир евклидовой геометрии, начал читать Архимеда, Паппа, Аполлония, Дезарга.

Но мальчик интересовался не только математикой и геометрией. Интересный факт: когда ему было 11 лет, за столом кто-то зацепил ножом (или ножницами) фаянсовое блюдо, и оно зазвучало. Однако звук пропадал, как только кто-то касался пальцами посуды. Заинтересовавшись этим явлением, ребенок провел несколько опытов. Полученные данные позднее легли в основу «Трактата о звуках».

В 14 лет Паскаль впервые начал участвовать в семинарах Марсена, которые проводились каждый четверг. На этих занятиях юноша познакомился с Дезаргом, которого поразил: Блез Паскаль был одним из немногих, сумевших прочитать и понять труды геометра, которые были написаны трудным языком с обилием новых терминов.

В 1640 году 17-летний Паскаль выпустил свою первую работу: это был результат исследований трудов Дезарга «Опыт о конических сечениях». В содержание входили:

1. Теоремы без доказательств.
2. 3 определения.
3. 3 леммы.

При этом юноша усовершенствовал взятые идеи, переписывал их в упрощенном виде.

Вычислительная машина

В январе 1640 года семья Паскалей переехала в Руан. Этьен Паскаль по роду службы часто производил утомительные, однообразные расчеты. Сын помогал ему, но, видя неудобство традиционного методы вычисления, начал думать над созданием специальной вычислительной машины.

Придумал Блез Паскаль первую суммирующую машину, дата создания — 1642 год. Юноше было всего 19 лет. Само устройство («паскалина») выглядело как ящик с шестеренками, связанными между собой. Сложение и вычитание производилось путем подсчета количества оборотов. Верность подсчетов во многом зависела от точности размеров ее составляющих, и Блез был вынужден присутствовать при изготовлении всех шестеренок.

Вскоре часовщик в Руане создал копию «паскалины», основываясь только на рассказах о вычислительном колесе. Разумеется, его устройство не работало, но Паскаль был очень задет самой попыткой и бросил работу над устройством.

Чтобы поддержать его, друзья обратились к канцлеру Сегье. Тот изучил устройство и настоятельно рекомендовал молодому изобретателю не бросать работу. В 1645 году Блез Паскаль преподнес канцлеру готовую модель. Через 4 года изобретатель получил королевскую привилегию на свое устройство.

До 1652 года удалось изобрести около 50 вариантов, но огромная трата сил и высокая стоимость препятствовали коммерческому успеху. Однако принцип связанных шестеренок более 3 веков лежал в основе большинства арифмометров.

В 1646 семья Паскалей познакомилась с новым религиозным учением — янсенизмом. Это ответвление католицизма, представители которых считали, что испорченность человека предопределена, а потому ему необходимо спасение в благодати Бога. Янсенисты не признавали свободы выбора людей.

Учение оказало большое влияние на Блеза Паскаля — он начал сомневаться в необходимости своих научных исканий: не являются ли они богопротивными? Юноша сильнее всех в семье проникся религией, хоть и не оставил своих занятий.

Открытия в гидростатике

В конце 1646 года Паскаль узнал о трубке Торричелли — прообразе барометра.

Долгое время верным признавалось утверждение Аристотеля о том, что природа не терпит пустоты, — значит, при поднятии поршня насоса вода поднимется следом, чтобы заполнить свободное пространство. Однако при строительстве фонтанов выяснилось, что вода не поднимается выше 34 фунтов. Вопрос доверили решить ученикам Галилея — Торричелли и Вивиани. Торричелли был первым ученым, доказавшим существование атмосферного давления.

Опыты с ртутью в трубке показали, что высота подъема зависит от плотности вещества: чем выше плотность, тем ниже оно поднимется. На основе результатов Торричелли в 1643 году сделал 2 дополнительных вывода:

1. Место над ртутью в трубке пустое («торричеллиевская пустота»).
2. Из-за давления атмосферного воздуха ртуть не выливается обратно из трубки в сосуд, это означало, что воздух имеет вес.

В 1647 году Паскаль повторил опыты и провел дополнительные. В трактате «Новые опыты, касающиеся пустоты» он отметил, что пустое пространство над ртутью не заполнено воздухом или иным веществом, пока не доказано иное. Это было первым доказательством существования пустоты.

В следующем году Паскаль провел несколько экспериментов вместе с зятем Перье. Ученые повторили опыт на земле, вершине горы и башне Сен-Жак. Полученные данные позволили Блезу утверждать: появилась возможность узнать, находятся ли выбранные точки на равном расстоянии от земли. При этом сами точки могут быть на любом расстоянии друг от друга.

Таким образом Паскаль вывел основной закон гидростатики.

Возрождение интереса к науке

В 1651 году умер Этьен Паскаль, Сестра Жаклин вскоре ушла в монастырь, несмотря на уговоры брата, боявшегося одиночества, остаться.

Жизнь Блеза Паскаля сильно изменилась. Из-за ухудшения здоровья врачи настоятельно рекомендовали ему снизить умственную нагрузку. С этого времени мужчина начинает больше выходить в свет, завязывает знакомства в высшем обществе.

Весной 1652 года Паскаль продемонстрировал свою вычислительную машину и поставил несколько физических опытов в гостях у герцогини д’Эгийон. Это вызвало восхищение собравшихся, что стало причиной возрождения интереса самого Паскаля к исследованиям — до этого под влиянием янсенизма математик сомневался в необходимости опытов.

В то время его близким другом стал герцог де Роанне, увлекавшийся математикой. Блез часто бывал в гостях герцога, где познакомился с игроком Миттоном и кавалером де Мере. Последний предложил Паскалю некоторые математические задачи. Решение одной из них заложило основы теории вероятности и помогло открыть «треугольник Паскаля».

Мистическое озарение и последствия

В ночь между 23 и 24 ноября 1654 года Паскаль пережил озарение свыше во сне. Сразу после этого он кратко записал мысли на пергамент и зашил в подкладку одежды. С этими мыслями («Мемориалом» или «Амулетом Паскаля») он не расставался до конца жизни: это была краткая философия его жизни, его взгляды на противоречия между наукой и верой. Вскоре Блез попросил главу монастыря Пор-Рояль стать его духовником и покинул Париж, оборвав все связи.

Некоторое время он жил в замке герцога де Люина, затем переселился в загородный Пор-Рояль. Он прекращает все занятия «греховной» наукой и пишет исключительно в защиту веры, придерживается строгого режима. Несмотря на лишения, здоровье Паскаля в это время улучшается, он испытывает душевный подъем.

По просьбе духовного лидера монастыря математик создает «Письма провинциалу» — спор иезуитов и янсенистов. Публикация «Писем» в 1656—1657 вызвала огромный скандал: автор вынужден был скрываться, чтобы не попасть в тюрьму.

Несмотря на отказ от исследований, Паскаль временами все же обсуждал математические вопросы с друзьями, а однажды за ночь даже решил задачу Мерсенна о циклоиде, чтобы отвлечься от зубной боли. Результаты были опубликованы только после уговоров герцога де Роанне, автор получил премию за лучшее решение.

Еще одним трудом в сфере религии и философии стали «Мысли о религии и других предметах». Автор планировал написать большую «Антологию христианской религии» еще в 1652, но постоянно откладывал. Первые записи появились только в 1659 году, но были отрывочными и несистематизированными, поскольку Паскаль уже не мог долго работать из-за серьезных проблем со здоровьем. Вскоре даже они прекратились. После смерти автора сохранившиеся отрывки (больше тысячи) были опубликованы янсенистами и получили название «Мыслей о религии».

Конец жизни

Начиная с 1658 года здоровье Паскаля стремительно ухудшилось: уже через 1−2 года он даже не смог записывать мысли или диктовать их. В 37 лет (1660) математик выглядел дряхлым стариком.

Осенью 1661 года Блез в разговоре с герцогом де Роанне высказал мысль о создании многоместных карет как дешевого способа передвижения. Герцог воспользовался этой идеей, и уже через 2 года на улицах появился общественный транспорт — омнибус.

В то же время умирает сестра Жаклин, и начинается новый виток преследований янсенистов. Среди последних произошло разделение на два лагеря. Из-за несогласия с большинством удрученный ситуацией Паскаль выходит из общины, в которой жил, и прекращает общение с жителями.

19 августа 1662 года ученый Паскаль умер. Он был похоронен в парижской церкви Сен-Этьен-дю-Монд.

Блез Паскаль прожил меньше 40 лет, но за это время совершил несколько важных открытий и изобретений в области математики, физики, информатики. Среди них — прототип счетной машины и ряд математических открытий, важные сведения были открыты Паскалем в давлении. Однако ученый был не только физиком: он интересовался религией, а его философские достижения легли в основу нескольких литературных трудов. О личной жизни сведений и историй не сохранилось. Сегодня Паскаль (тип ЛЭВФ) также является одним из типов в соционике.