Уильям Уэвелл: ученый, богослов и мастер широкого профиля

Введение

Английский ученый и богослов (1794 – 1866)

Уильям Уивелл (англ. William Whewell; 24 мая 1794 – 6 марта 1866) – английский полимат, ученый, англиканский священник, философ, богослов и историк науки. Он был мастером Тринити-колледжа, Кембридж. Будучи студентом, он проявил себя как в поэзии, так и в математике. Широта научных интересов Уивелла – его наиболее выдающаяся черта. В эпоху растущей специализации Уивелл принадлежал к более ранней эпохе, когда естествоиспытатели занимались широким кругом исследований. Он опубликовал работы по механике, физике, геологии, астрономии и экономике, а также писал стихи, сочинял «Бриджуотерский трактат», переводил произведения Гёте и писал проповеди и богословские трактаты. В математике Уивелл ввел уравнение, которое сейчас называется уравнением Уивелла, определяющее форму кривой без привязки к произвольно выбранной системе координат. Он также организовал международную сеть из тысяч добровольцев для изучения океанских приливов и отливов, что сегодня считается одним из первых проектов гражданской науки. За эту работу он был удостоен Королевской медали в 1837 году. Одним из значительных вкладов Уивелла в науку стало его умение создавать новые слова. Он переписывался со многими коллегами и помогал им придумывать неологизмы для обозначения новых открытий. Уивелл ввел, среди прочего, термины «ученый», «физик», «лингвистика», «консилия», «катастрофизм», «униформизм» и «астигматизм»; он предложил Майклу Фарадею термины «электрод», «ион», «диэлектрик», «анод» и «катод». Уивелл умер в Кембридже в 1866 году в результате падения с лошади.

Ранняя жизнь, образование и браки

Уилвелл родился в Ланкастере, в семье Джона Уилвелла и его жены Элизабет Беннисон. Его отец был мастером-столяром и желал, чтобы сын продолжил его дело, но успехи Уильяма в математике в Королевской гимназии Ланкастера и гимназии Хевершем обеспечили ему стипендию в Тринити-колледж Кембриджского университета в 1812 году. Он был старшим из семи детей: после него родились три брата и три сестры. Двое братьев умерли в младенчестве, а третий – в 1812 году. Две его сестры вышли замуж, и он поддерживал с ними переписку во время учебы и впоследствии, будучи профессором. Мать умерла в 1807 году, когда Уилвеллу было 13 лет. Отец умер в 1816 году, в год получения Уильямом степени бакалавра в Тринити-колледже, но до его наиболее значительных профессиональных достижений. Детей у него не было.

Карьера

В 1814 году он был удостоен Золотой медали канцлера за поэзию. В 1816 году он стал вторым Ренглером, в 1817 году – президентом Кембриджского союза, а затем стал членом и преподавателем своего колледжа. С 1828 по 1832 год он занимал должность профессора минералогии, а с 1838 по 1855 год – профессора философии в Найтбридже (тогда известной как "моральное богословие и казуистическое богословие"). В 1841 году, будучи профессором философии, Уилвелл сменил Кристофера Уордсворта на посту магистра. Уилвелл оказал влияние на учебный план математических трипосов в Кембридже, которые изучали студенты. Он был сторонником "смешанной математики", включающей прикладную математику, описательную геометрию и математическую физику, в отличие от чистой математики. При Уилвелле аналитические темы, такие как эллиптические интегралы, уступили место физическим исследованиям электричества, тепла и магнетизма. Он полагал, что наиболее уместным является интуитивное геометрическое понимание математики, основанное на работах Евклида и Ньютона.

Смерть и наследие

Уилвелл умер в Кембридже в 1866 году в результате падения с лошади. Он был похоронен в часовне Тринити-колледжа в Кембридже, а его жены похоронены вместе на кладбище Милл-роуд в Кембридже. В память о леди Аффлек, его второй жене, в алтаре церкви Всех Святых в Кембридже было установлено витражное окно, выполненное компанией Morris & Co. После его смерти Исаак Тодхантер подготовил список его сочинений в двух томах, первый из которых представлял собой указатель имен людей, с которыми переписывался Уилвелл. Еще одна книга была опубликована пять лет спустя – биография жизни Уилвелла, включающая его письма отцу, сестрам и другую переписку, написанная и составленная его племянницей по браку Джанет Мэри Дуглас, указанной на титульном листе книги как миссис Стейр Дуглас. Эти книги доступны в полном объеме в сети Интернет в рамках проекта Internet Archive.

История и развитие науки

В 1826 и 1828 годах Уилл совместно с Джорджем Эйри проводил эксперименты в шахте Долкоат в Корнуолле с целью определения плотности Земли. Их объединенные усилия не увенчались успехом, и Уилвелл мало чем еще занимался в области экспериментальной науки. Однако он был автором «Опыта о минералогической классификации», опубликованного в 1828 году, и провел обширную работу по изучению приливов. Эта работа была поддержана Фрэнсисом Бофортом, гидрографом флота, и способствовала публикации таблиц приливов Адмиралтейства, начиная с 1833 года. Уилвелл опирался на работы Любока для разработки понимания приливных закономерностей по всему миру, которое можно было использовать для составления прогнозов для многих мест без необходимости проведения длительных серий приливных наблюдений в каждом порту. Это потребовало проведения обширных новых наблюдений, первоначально полученных через неформальную сеть, а затем – в рамках официальных проектов, реализованных Бофортом в Адмиралтействе. В рамках первого из них, в июне 1834 года, каждая станция береговой охраны в Соединенном Королевстве регистрировала приливы каждые пятнадцать минут в течение двух недель. Второй, в июне 1835 года, представлял собой международное сотрудничество с участием геодезистов Адмиралтейства, других наблюдателей Королевского флота и британских ученых, а также представителей из Соединенных Штатов, Франции, Испании, Португалии, Бельгии, Дании, Норвегии и Нидерландов. Особый интерес представляли острова, такие как Нормандские острова, предоставлявшие важные детали о распространении приливов в океане. Адмиралтейство также предоставило ресурсы для анализа данных, а Дж. Ф. Дессио, опытный вычислитель в штате Адмиралтейства, отвечал за проведение расчетов. Уилвелл широко использовал графические методы, которые стали не только способом представления результатов, но и инструментами анализа данных. Он опубликовал ряд карт, показывающих соприливные линии (термин, введенный Любоком) – линии, соединяющие точки, в которых прилив происходил одновременно. Это позволило графически отобразить распространение приливных волн по океану. Исходя из этого, Уилвелл предсказал, что в южной части Северного моря должно существовать место, где не наблюдается подъема или спада приливов. Уилвелл опубликовал около 20 статей в течение 20 лет, посвященных его исследованиям приливов. Это было его главное научное достижение и важный источник для понимания процесса научного познания, являющийся предметом одной из его основных работ – «Философия индуктивных наук». Его наиболее известные работы – две объемные книги, посвященные систематизации развития наук: «История индуктивных наук» (1837) и «Философия индуктивных наук, основанная на их истории» (1840, 1847, 1858–60). В то время как в «Истории» прослеживается эволюция каждой отрасли науки со времен античности, Уилвелл рассматривал «Философию» как «моральный вывод» из предыдущей работы, поскольку она стремилась извлечь универсальную теорию познания на основе исторического анализа. В последней он попытался следовать плану Фрэнсиса Бэкона для научных открытий. Он исследовал идеи («объяснение понятий») и посредством «сопоставления фактов» стремился объединить эти идеи с фактами и таким образом построить науку. В качестве примера Уилвелл приводит Кеплера и открытие эллиптической орбиты: точки орбиты были сопоставлены с понятием эллипса, а не с открытием новых фактов. Эти понятия не являются «врожденными» (как у Канта), но, будучи плодами «прогресса научной мысли (истории), раскрываются в ясности и отчетливости».

In 1826 and 1828, Whewell was engaged with George Airy in conducting experiments in Dolcoath mine in Cornwall, in order to determine the density of the earth. Their united labours were unsuccessful, and Whewell did little more in the way of experimental science. He was the author, however, of an Essay on Mineralogical Classification, published in 1828, and carried out extensive work on the tides. This work was supported by Francis Beaufort, Hydrographer of the Navy, and contributed to the publication of the Admiralty Tide Tables starting in 1833. Whewell built on Lubbock's work to develop an understanding of tidal patterns around the world that could be used to generate predictions for many locations without the need for long series of tidal observations at each port. This required extensive new observations, initially obtained through an informal network, and later through formal projects enabled by Beaufort at the Admiralty. In the first of these, in June 1834, every Coast Guard station in the United Kingdom recorded the tides every fifteen minutes for two weeks. The second, in June 1835, was an international collaboration, involving Admiralty Surveyors, other Royal Navy and British observers, as well as those from the United States, France, Spain, Portugal, Belgium, Denmark, Norway, and the Netherlands. Islands, such as the Channel Islands, were particularly interesting, adding important detail of the progress of the tides through the ocean. The Admiralty also provided the resources for data analysis, and J. F. Dessiou, an expert calculator on the Admiralty staff, was in charge of the calculations. Whewell made extensive use of graphical methods, and these became not just ways of displaying results, but tools in the analysis of data. He published a number of maps showing cotidal lines (a term coined by Lubbock) – lines joining points where high tide occurred at the same time. These allowed a graphical representation of the progression of tidal waves through the ocean. From this, Whewell predicted that there should be a place where there was no tidal rise or fall in the southern part of the North Sea. Whewell published about 20 papers over a period of 20 years on his tidal researches. This was his major scientific achievement, and was an important source for his understanding of the process of scientific enquiry, the subject of one of his major works Philosophy of the Inductive Sciences. His best known works are two voluminous books that attempt to systematize the development of the sciences, History of the Inductive Sciences (1837) and The Philosophy of the Inductive Sciences, Founded Upon Their History (1840, 1847, 1858–60). While the History traced how each branch of the sciences had evolved since antiquity, Whewell viewed the Philosophy as the "Moral" of the previous work as it sought to extract a universal theory of knowledge through history. In the latter, he attempted to follow Francis Bacon's plan for discovery. He examined ideas ("explication of conceptions") and by the "colligation of facts" endeavored to unite these ideas with the facts and so construct science. Whewell refers to as an example Kepler and the discovery of the elliptical orbit: the orbit's points were colligated by the conception of the ellipse, not by the discovery of new facts. These conceptions are not "innate" (as in Kant), but being the fruits of the "progress of scientific thought (history) are unfolded in clearness and distinctness".

Неологизмы Уилвелла

Одним из величайших даров Уиуэлла науке было его мастерство владения словом. Он часто переписывался со многими коллегами по специальности и помогал им находить новые термины для своих открытий. Фактически, именно Уиуэлл в 1833 году придумал термин «учёный», который впервые был опубликован в анонимном обзоре Уиуэлла 1834 года на книгу Мэри Сомервилл «О связи физических наук», опубликованном в журнале «Квартальный обзор». (Ранее их называли «естествоиспытателями» или «людьми науки»).

Работа в администрации колледжа

Уилвелл был выдающимся деятелем не только в области научных исследований и философии, но и в университетском и коллегиальном управлении. Его первая работа, «Элементарный трактат о механике» (1819), в сотрудничестве с работами Джорджа Пикока и Джона Гершеля способствовала реформированию кембриджской системы преподавания математики. Его труды и публикации также оказали влияние на признание моральных и естественных наук как неотъемлемой части учебного плана Кембриджского университета.

Интересы Уиуэлла в архитектуре

Помимо науки, Уивелл на протяжении всей жизни интересовался историей архитектуры. Он наиболее известен своими трудами по готической архитектуре, в частности книгой «Архитектурные заметки о немецких церквях» (впервые опубликованной в 1830 году). В этой работе Уивелл разработал строгую номенклатуру для немецких готических церквей и предложил теорию стилистического развития. Его работы относят к «научному направлению» в архитектурной критике, вместе с трудами Томаса Рикмана и Роберта Уиллиса. Он за свой счет финансировал строительство двух новых дворов в Тринити-колледже, Кембридж, выполненных в готическом стиле. Эти дворы были завершены в 1860 году и (посмертно) в 1868 году и теперь вместе называются Двором Уивелла (в единственном числе).

В художественной литературе

В романе «Барчестерские башни» 1857 года Шарлотта Стенхоуп использует тему теологических споров о возможности существования разумной жизни на других планетах, развернувшихся между Уивеломлом и Дэвидом Брюстером, чтобы попытаться завязать разговор между её неимущим братом и богатой молодой вдовой Элеонорой Болд.