Введение

Женевский физик и изобретатель (1724–1803)

Жорж Луи Ле Седж (lə saʒ; 13 июня 1724 – 9 ноября 1803) – женевский физик, наиболее известный своей теорией гравитации, изобретением электрического телеграфа и предвосхищением кинетической теории газов. Он был одним из участников "Энциклопедии Дидро".

Жизнь и образование

Ле Саж родился в Женеве, его отцом, потомком Теодора Агриппы д’Обинье, был Жорж Луи Ле Саж из Куше в Бургундии, а его матерью – Анна-Мари Камп. Его отец, автор многочисленных работ по различным предметам, с ранних лет приобщал сына к своим исследованиям, включая произведения римского поэта Лукреция в возрасте 13 лет. По свидетельству Пьера Превоста и некоторых упоминаний о Ле Саже, воспитание в ранние годы было очень строгим, на что Ле Саж отреагировал самоизоляцией и размышлениями на различные темы. В отличие от отца, который, как утверждается, принимал лишь факты и мало интересовался обобщениями, Ле Саж прежде всего интересовался общими и абстрактными принципами. Первое систематическое образование Ле Саж получил в Женевском колледже, где он поддерживал дружеские отношения с Жаном Андре Делюком. Помимо философии, он изучал математику у Габриэля Крамера и физику у Жана Луи Каландрини. Позже он поступил в Базельский университет изучать медицину, где также давал частные уроки математики. Там Ле Саж познакомился с Даниэлем Бернулли, работы которого о кинетической природе газов оказали на него значительное влияние. Затем Ле Саж покинул Базель и продолжил изучение медицины в Париже. Вернувшись в Женеву, Ле Саж попытался заниматься врачебной практикой, но ему отказали, поскольку его отец был родом из Франции. Там он поддерживал дружеские отношения с Шарлем Бонне. Вопреки воле отца, Ле Саж посвятил свою жизнь математике и, в частности, поиску механизмов гравитации. Он стремился получить должность профессора математики в Женеве, но безуспешно. Хотя Ле Саж опубликовал немного работ за свою жизнь, он вел обширную переписку с такими учеными, как Жан Лерон Д’Аламбер, Леонард Эйлер, Паоло Фризи, Роджер Джозеф Боскович, Иоганн Генрих Ламберт, Пьер Симон Лаплас, Даниэль Бернулли, Фирмен Абаузит, лорд Стэнхоп и другие. Он давал частные уроки математики, и его ученики, в том числе Ларошфуко, Симон Люйлье, Пьер Превост, были глубоко впечатлены его личностью. Он был корреспондентом Парижской академии наук и членом Королевского общества. Ле Саж умер в возрасте 79 лет в Женеве.

Телеграф

В 1774 году он создал один из первых электрических телеграфов. Телеграф имел отдельный провод для каждой из 26 букв алфавита, а дальность его действия была ограничена двумя комнатами в его доме.

Кинетическая теория

Ле Саж также попытался объяснить природу газов. Эта попытка была высоко оценена Рудольфом Клаузиусом и Джеймсом Клерком Максвеллом. Максвелл писал: "Его теория ударов несовершенна, но его объяснение силы расширения газов [то есть давления] в основном совпадает с тем, что представлено в динамической теории в её нынешнем виде". Ле Саж также ясно отметил, что он не был первым, кто описал подобный механизм, и сослался на Лукреция, Гассенди, Германна и Бернулли.

История

В ранней молодости Ле Саж находился под сильным влиянием сочинений римского поэта Лукреция и включил некоторые идеи Лукреция в механическое объяснение гравитации, над которым он впоследствии работал и защищал на протяжении всей жизни. Ле Саж написал в одной из своих заметок, что разработал основные черты теории, которая позже получила название теории гравитации Ле Сажа, уже в 1743 году. Затем, 15 января 1747 года, Ле Саж написал своему отцу: «Эврика, Эврика! Никогда я не испытывал такого удовлетворения, как в этот момент, когда мне только что удалось строго, с помощью простого закона прямолинейного движения, объяснить закон всемирного тяготения, который уменьшается в той же пропорции, в какой увеличиваются квадраты расстояний». Первое изложение его теории, "Essai sur l'origine des forces mortes", было создано им в 1748 году, но так и не было опубликовано. В 1756 году было опубликовано одно из изложений теории Ле Сажа, а в 1758 году он представил более подробную версию на другой конкурс Академии наук. В этой работе, озаглавленной "Essai de Chymie Mécanique", он попытался объяснить как природу гравитации, так и химические сродства. Он разделил приз с одним другим участником, но его теория когезии не получила признания, и лишь гравитационная часть теории вызвала интерес у немногих его современников, включая Эйлера. Изложение теории, ставшее доступным широкой публике, – "Lucrèce Newtonien" ("Ньютоновский Лукреций"), в котором полностью раскрыта связь с концепциями Лукреция. Еще одно изложение теории было опубликовано посмертно Превостом в 1818 году на основе записей Ле Сажа под названием "Physique Mécanique de George Louis Le Sage", но оно не содержит ничего, что не было опубликовано в более ранних работах.

Предшественники Ле Сейжа

Ле Сейдж не был первым, кто предложил то, что сейчас известно как "теория гравитации Ле Сейджа". Фацио, Крамер и Редекер описывали эту теорию ранее. Степень влияния этих предшественников на Ле Сейджа является предметом споров.

Фацио

Теория, ныне известная как "теория гравитации Ле Сажа", была первоначально предложена в 1690-х годах Николасом Фацио де Дюилье, другом сэра Исаака Ньютона и Кристиана Гюйгенса. Фацио был известной швейцарской фигурой, и кинетическая теория гравитации была его наиболее значительным научным вкладом, которому он посвятил большую часть своей жизни. Ле Саж утверждал, что впервые узнал о Фацио от своего отца, поскольку тот слышал пророчества цевенотов (камисаров) и сообщил ему, что Фацио был среди этих пророков. Отец Ле Сажа хорошо разбирался в научных областях, в которых работал Фацио, и обучал Ле Сажа наукам. Тем не менее, Ле Саж позже утверждал, что его отец никогда не говорил ему, что Фацио создал теорию гравитации, по существу идентичную его собственной. (Ле Саж также признал, что страдает патологически плохой памятью, поэтому неясно, насколько точны его воспоминания.) В любом случае, Ле Саж заявил, что ничего не знал о теории Фацио, пока его учитель Габриэль Крамер не проинформировал его об этом в 1749 году. Спустя несколько лет после смерти Фацио (в 1753 году) Ле Саж начал пытаться приобрести бумаги Фацио, чтобы, по его собственным словам, спасти их от забвения, а также для трактата, который он планировал написать об истории теорий гравитации. Одну из работ Фацио Ле Сажу прислал Абаузит в 1758 году, а другие документы Ле Саж приобрел в 1766, 1770 и 1785 годах. Он также начал биографическую заметку о Фацио, хотя и не завершил ее, и безуспешно пытался опубликовать некоторые работы Фацио. Женевские рукописи были помещены в библиотеку Женевы после смерти Ле Сажа и до сих пор там находятся. Сравнение работ Фацио: Zehe (1980), стр. 285–309

Издание Боппа представляет собой полную перепечатку единственной полностью сохранившейся рукописи Фацио, которая была сохранена Даниэлем Бернулли и опубликована Карлом Боппом в 1929 году. Оно содержит все части Женевских рукописей (включая Проблемы 1, 2, 3 и 4). Издание Гагнебина 1949 года основано на трех (из шести) Женевских рукописях (GM), которые были сохранены Ле Сажем. В него включены поправки, внесенные Фацио еще в 1743 году, сорок лет спустя после того, как он составил рукопись, на которой было основано издание Боппа. Однако "Проблемы 2, 3 и 4" содержат наиболее математически развитые части теории Фацио и не были включены Гагнебином в его издание, поскольку он проигнорировал GM 4, 5, 6.

Женевские рукописи – Соответствующие разделы в издании Гагнебина – Дата представления Ле Сажу – Соответствующие страницы в издании Боппа
GM1 – 34–52 – 29 марта 1766 года, Ж. П. Малле – стр. 38–45
GM2 – 1–24 – 17 октября 1770 года, Ф. Жаллабер – стр. 22–30
GM3 – 16–35 – Неизвестно – стр. 27–38
GM4 – Не включено – Неизвестно – стр. 50–56 (Проблема 4)
GM5 – Не включено, но первая часть похожа на 27–34 (Проблема 1) – Неизвестно – стр. 32–35 (Проблема 1), 47–50 (Проблемы 2 и 3), 53–58 (Проблема 4)
GM6 – Не включено, но некоторые части похожи на 5, 7–10, 12–16, 19–23, 27–36 – 21 мая 1758 года, Firmin Abauzit – частично стр. 22–39 и стр. 47–49 (Проблема 2)

Ле Саж писал Ламберту в 1768 году: "Николас Фацио де Дюилье создал теорию в 1689 году, которая настолько похожа на мою, что отличалась лишь эластичностью, которую он придал своей интенсивно возбужденной материи". Там он изложил большое сходство теорий, но неверно утверждал, что Фацио предполагал упругие столкновения, хотя потеря скорости гравитационных корпускул была явно подчеркнута Фацио как важнейший элемент его теории. Ле Саж в письме к Босковичу прислал начало латинской поэмы Фацио (по образцу Лукреция) на тему его теории гравитации и сообщил, что хочет ее опубликовать, но Боскович не согласился, утверждая, что большинству людей будет слишком трудно понять, если она будет опубликована на латыни. Ле Саж беспокоился о том, что люди могут подумать, что он позаимствовал идею теории гравитации у Фацио, поэтому он взялся за создание "свидетельства" и попросил математика Пфлейдера и астронома Малле (двух друзей Ле Сажа) подписать его, в котором утверждалось, что, за исключением копии, сделанной Абаузитом в 1758 году, Ле Саж не видел никаких работ Фацио до 1766 года, и в этих работах не было ничего, что не было бы разработано Ле Сажем более подробно. В "Physique Mécanique", опубликованном Превостом после смерти Ле Сажа, Фацио упоминается в связи с сетчатой структурой материи, но далее утверждается, что он (Ле Саж) разработал идею сетчатой структуры уже в 1763 году, до того, как он получил оригинальные документы Фацио. Однако, согласно описанию Зехе рукописи Абаузита от 1758 года, в этой статье содержится описание Фацио сетчатой структуры материи. В той же статье Ле Саж повторил неверное утверждение о том, что Фацио предполагал "упругие" столкновения – и, следовательно, не предоставил действительно валидного объяснения гравитации. Зехе попытался объяснить смущающие утверждения Ле Сажа о том, что Фацио предполагал "упругие" столкновения, предположив, что Ле Саж, должно быть, не очень внимательно изучал работы Фацио. В целом, Ле Саж и Прево утверждали, что теория Ле Сажа превосходит теорию Фацио, но более поздний и детальный анализ работ Фацио, проведенный Зехе, показывает, что теория Фацио более развита.

Габриэль Крамер, Франц Альберт Редекер

По словам Ле Сейжа, после создания своего первого эссе о гравитации, в 1748 году Фирмин Абаузит сообщил ему о весьма схожей теории Габриэля Крамера, который, как оказалось, был учителем Ле Сейжа в Женеве. Впоследствии Ле Сейж двумя способами отвечал на обвинения в том, что его идеи о гравитации являются лишь результатом изучения работ Крамера. Во-первых, он утверждал, что его первое эссе было написано до того, как он узнал о теориях своих предшественников. Во-вторых, он утверждал, что даже если бы он знал о теории Крамера, это не имело бы значения, поскольку теория Крамера слишком неопределенна и не представляет научной ценности. Однако Ле Сейж обвинил Крамера в плагиате теории Фатио (сам Фатио выдвинул аналогичное обвинение). В 1751 году Ле Сейж также узнал о теории Франца Альберта Редекера. Ле Сейж начал писать историю теорий гравитации, в которой планировал описать теории Фатио и Редекера, но так и не завершил эту работу.

Резюме

Хотя Ле Седж признавал, что он не был первым, кто предложил подобную теорию, он всегда утверждал, что именно он впервые вывел из нее все следствия, даже после ознакомления с работами Крамера, Фатио и Редекера. Например, в своей книге "Lucrece Newtonien" (1782) Ле Седж не упоминал ни одного из своих предшественников по имени. Он лишь отметил, что "вероятно", такая простая идея приходила в голову и другим, но если так, то они "излагали ее нечетко и неуверенно". Он риторически спрашивал, почему ни один из этих предполагаемых предшественников (о существовании которых у него, по его словам, нет достоверных сведений) "не довел эти следствия до конца и не опубликовал свои исследования". Он предполагал, что причина в том, что у них не было ясного понимания предмета, они не до конца усвоили принципы теории, поддались обманчивым софизмам, склонились перед авторитетом известных имен или им "не хватило любви к истине и смелости отстаивать свои убеждения, чтобы отказаться от легких удовольствий и внешних благ ради трудных и непопулярных исследований". Превос хвалил своего друга Ле Сажа за то, что тот "тщательно отдает должное своим предшественникам во всех своих трудах". Однако, хотя он иногда ссылался на этих предшественников, он часто отзывался о них пренебрежительно – об этом свидетельствуют его комментарии в "Lucrece Newtonien" и его оценка работ Крамера как слишком расплывчатых и не имеющих научной ценности. Лорд Кельвин и Аронсон повторили похвалу Прево, основываясь исключительно на его словах.