Жизнь и деятельность паскаля. Блез Паскаль – биография. Изобретения и открытия
Блез Паскаль, краткая биография которого изложена в данной статье, - французский математик, физик, философ и мастер прозы. Он заложил основы современной теории вероятностей, сформулировал основной закон гидростатики и распространял религиозное учение познания Бога через сердце, а не разум. Его принцип интуитивизма оказал влияние на таких философов, как Жан-Жак Руссо и Анри Бергсон, а также на экзистенциалистов.
Краткая биография и открытия
Блез Паскаль родился 19.06.1623 в Клермон-Ферране, Франция. Его отец Этьен Паскаль председательствовал в местном налоговом суде. Его мать умерла в 1626 г. В 1631 г. семья переехала в Париж, где отец посвятил себя воспитанию и обучению детей. Сестра Блеза Жаклин (1625 г. р.) считалась вундеркиндом в литературных кругах, а сам он оказался не менее одаренным в математике.
Интересно, что определенный отрезок биографии Блеза Паскаля напоминает ранние годы жизни Лейбница. В 1640 г. он написал эссе о конических сечениях, основанное на его изучении классического труда Жерара Дезарга по синтетической проективной геометрии. Работа молодого человека имела большой успех в математических кругах и даже вызвала зависть великого французского рационалиста и математика Рене Декарта. Между 1642 и 1644 годами Паскаль задумал и построил вычислительное устройство «Паскалин», чтобы помочь отцу, в 1639 году назначенному местным администратором в Руане, в его налоговых расчетах. Машина рассматривалась современниками как основное достижение французского ученого, и не без оснований, поскольку в некотором смысле это был первый цифровой калькулятор - она работала с целыми числами. Значение этого вклада объясняет юношескую гордость, которая проявилась в посвящении машины в 1644 г. канцлеру Франции Пьеру Сегье.
Обращение к религии
До 1646 г. семья Паскаля придерживалась строго римско-католических принципов, хотя зачастую они являлись лишь заменой внутренней религии. Однако болезнь отца привела Блеза к более глубокой религиозности. Он познакомился с двумя учениками аббата Сен-Сирана, который был настоятелем монастыря Пор-Рояль. Последний дал Паскалю моральные и теологические представления о янсенизме и вызвал у него мысли о монастыре. Янсенизм являлся формой августинианизма в римско-католической церкви. Он отвергал свободную волю, принимал предопределеность и учил, что божественная благодать, а не добрые дела, является ключом к спасению. Центром распространения доктрины был монастырь в Пор-Рояле. Паскаль почувствовал необходимость обращения к Богу и убедил в этом свою семью. Его письма указывают на то, что в течение нескольких лет он являлся духовным советником своих родных, но его внутренний конфликт между мирской и аскетичной жизнью еще не был разрешен.
Изобретения и открытия
Вновь погруженный в свои научные интересы, он проверял теории Галилея и Евангелиста Торричелли (итальянского физика, который открыл принцип барометра). Для этого физик Блез Паскаль воспроизвел и усилил эксперименты по атмосферному давлению, создавая ртутные барометры и измеряя давление воздуха в Париже и на вершине горы у Клермон-Феррана. Эти испытания проложили путь для дальнейших исследований гидродинамики и гидростатики.
К сожалению, в краткой биографии Блеза Паскаля невозможно подробно рассказать обо всех его работах - здесь упомянуты лишь основные достижения французского ученого. Во время экспериментов он изобрел шприц и создал гидравлический пресс. Работа последнего была основана на принципе, впоследствии названном именем Паскаля: давление, производимое на жидкость, передается во всех направлениях независимо от области, к которой оно применяется. Его публикации по проблеме вакуума (1647-48) еще больше повысили его репутацию.
Когда он заболел от переутомления (а, возможно, и действия паров ртути), врачи посоветовали ему отвлечься. Но «мирской период» (1651-54) был, по сути, временем интенсивной научной работы, в течение которого он сделал ряд открытий. В физику Блез Паскаль внес свою лепту, написав трактаты о равновесии в жидких растворах, о весе и плотности воздуха, а в математику - работой об арифметическом треугольнике. А во фрагменте последнего труда De Alea Geometriae он заложил основы исчисления вероятностей.
Новая жизнь
К концу 1653 года французский ученый начал испытывать чувство вины по отношению к религии. «Ночь огня», интенсивное, возможно, мистическое «обращение», которое он испытал 23 ноября 1654 года, ознаменовала для него начало новой жизни. В январе 1655 г. Паскаль перебрался в Пор-Рояль, и хотя он никогда не стал отшельником, впоследствии он писал только по просьбе янсенистов и никогда больше не публиковался от своего имени. Две работы, по которым он в основном известен - «Письма к провинциалу» и «Мысли» - относятся к годам его жизни, проведенным в Пор-Рояле.
«Письма к провинциалу»
Блез Паскаль написал 18 писем в защиту Антуана Арно, оппонента иезуитов и защитника янсенизма, который предстал перед богословским факультетом в Париже за его противоречивые религиозные произведения. Они посвящены божественной благодати и этическому кодексу иезуитов. Ослабленная мораль, которой они учили, была уязвимым местом в их спорах с Пор-Роялем. Паскаль свободно цитирует иезуитские диалоги и дискредитирующие их цитаты из их собственных произведений, иногда в духе насмешек, иногда с негодованием. В двух последних письмах, посвященных вопросу о благодати, автор предложил примирительную позицию, которая позже позволила Порт-Ройалю подписать в 1668 г. соглашение о временном прекращении конфликта.
Значение «Писем»
«Письма к провинциалу» имели мгновенный успех. В первую очередь благодаря их форме, в которой напыщенная и утомительная риторика впервые сменили разнообразие, краткость и точность стиля. Как признал основатель французской литературной критики Николя Боало, они стали началом современной французской прозы. Отчасти их популярность в протестантских и скептически настроенных кругах базируется на силе их атаки на иезуитов. В Англии «Письма» получили наибольшее распространение, когда римский католицизм представлял угрозу для англиканской церкви. Тем не менее, они помогли католицизму стать сильнее - в 1678 г. Папа Иннокентий XI сам осудил половину утверждений, ранее осужденных Паскалем.
Таким образом, «Письма к провинциалу» сыграли решающую роль в содействии возвращению к внутренней религии и помогли обеспечить конечный триумф идей, изложенных в трактате Антуана Арно De la fréquente communion (1643), в котором он протестовал против идеи о том, что развратник может искупить продолжение греха частым причащением без покаяния - тезис, остававшийся почти неоспоримым, пока французская церковь не ощутила последствия отзыва в 1685 г. Нантского эдикта (который предоставил свободу вероисповедания французским протестантам). Если иезуиты представляли контрреформацию преимущественно своей ортодоксальностью и послушанием церковной власти, в «Провинциальных письмах» предлагался более духовный подход и подчеркивался союз души с мистическим телом христа через милосердие.
«Мысли»
Паскаль, наконец, решил написать труд о христианской апологетике как продолжение своих размышлений о чудесах и других доказательствах христианства. Работа осталась незавершенной. Между 1657 и 1658 гг. он составил большую часть заметок и фрагментов, которые редакторы опубликовали под неподходящим названием «Мысли». В «Апологии» Блез Паскаль показывает человека без благодати как непостижимую смесь величия и убожества, неспособных к истине или достижению высшего блага, к которому стремится его природа. Религия объясняет противоречия, которые, по мнению автора, философия и прагматизм неспособны разрешить, и поэтому ее следует любить и лелеять. Безразличие скептика должно быть преодолено следующим аргументом: если Бога не существует, веря в него, скептик ничего не теряет; но если он существует, скептик, веря в него, получает вечную жизнь. Паскаль настаивает на том, чтобы людей приходили к Богу только через Иисуса Христа, потому что живое существо никогда бы не познало бесконечное, если бы Иисус не спустился, чтобы оценить, насколько низко пал человек.
Во второй части работы автор применяет августинскую теорию аллегорической интерпретации библейских типов (фигуративов), делает обзор раввинских текстов, устойчивости истинной религии, деятельности Моисея и доказательств, касающиеся богоподобной роли Иисуса Христа; и, наконец, дает картину примитивной церкви и исполнения пророчеств.
Но вернемся к биографии Блеза Паскаля.
Последние годы жизни
Блез Паскаль вновь занялся наукой. Во-первых, «господа из Пор-Ройяля» сами попросили о его помощи в составлении «Элементов геометрии» (1657-58), и, во-вторых, ему было предложено опубликовать то, что он открыл о циклоидных кривых - предмете, над которым работали величайшие математики того времени. Новая известность дала ему чувство самоуважения, но с февраля 1659 года болезнь вернула его в прежнее настроение, и он написал «молитву за обращение», которую английские клирики Чарльз и Джон Уэсли, основавшие методистскую церковь, позже так высоко оценивали. Будучи едва способным к регулярной работе, Паскаль отдавал себя помощи бедным и вел аскетичную и молитвенную жизнь. Вместе с тем, он принимал участие в спорах, вызванных требованием церковных властей перед получением таинств подписывать документ, осуждающий 5 положений янсенизма. Разногласия с теологами Пор-Ройяля вынудили его отказаться от дискуссии, хотя он не разорвал отношения с янсенистами.
Блез Паскаль умер 19.08.1662 после перенесенной страшной боли, вероятно, от карциноматозного менингита, ставшего следствием злокачественной язвы желудка. Его поддерживал приходской священник, не являвшийся янсенистом.
Наследие
Физик, математик, красноречивый публицист и вдохновленная творческая личность был смущен обилием своих талантов. Предполагается, что слишком резкое изменение интересов Блеза Паскаля помешало ему обнаружить закономерности исчисления бесконечно малых. В некоторых местах «Писем к провинциалу» он рассматривает отношения людей с Богом так, как если бы они являлись геометрической задачей. Но эти соображения перевешивает то, что он извлек из множества своих дарований. Его религиозные тексты строги из-за его научной подготовки, а любовь Блеза Паскаля к фактам проявляется как в использовании множества цитат, так и в его решимости отказаться от энергичного метода нападения, который он так эффективно применил в своей «Апологии».
Блез Паскаль (фр. Blaise Pascal; 19 июня 1623, Клермон-Ферран, Франция - 19 августа 1662, Париж, Франция) - французский математик, механик, физик, литератор и философ. Классик французской литературы, один из основателей математического анализа, теории вероятностей и проективной геометрии, создатель первых образцов счётной техники, автор основного закона гидростатики.
Паскаль родился в городе Клермон-Ферран (французская провинция Овернь) в семье председателя налогового управления Этьена Паскаля и Антуанетты Бегон, дочери сенешаля Оверни. У Паскалей было трое детей - Блез и две его сестры: младшая - Жаклин и старшая - Жильберта. Мать умерла, когда Блезу было 3 года. В 1631 году семья переехала в Париж.
Блез рос одарённым ребёнком. Его отец Этьен самостоятельно занимался образованием мальчика; Этьен и сам неплохо разбирался в математике - дружил с Мерсенном и Дезаргом, открыл и исследовал неизвестную ранее алгебраическую кривую, с тех пор получившую название «улитка Паскаля», входил в комиссию по определению долготы, созданную Ришельё.
Паскаль-отец придерживался принципа соответствия сложности предмета умственным способностям ребёнка. По его плану древние языки Блез должен был изучать с 12 лет, а математику с 15-16-летнего возраста. Метод обучения состоял в объяснении общих понятий и правил и последующем переходе к изучению отдельных вопросов. Так, знакомя восьмилетнего мальчика с законами грамматики, общими для всех языков, отец преследовал цель научить его мыслить рационально.
В доме постоянно велись беседы по вопросам математики и Блез просил познакомить его с этим предметом. Отец, опасавшийся, что математика помешает сыну изучать латинский и греческий языки, обещал в будущем познакомить его с этим предметом. Как-то раз, на очередной вопрос сына о том, что такое геометрия, Этьен кратко ответил, что это способ чертить правильные фигуры и находить между ними пропорции, однако запретил ему всякие исследования в этой области. Однако Блез, оставаясь один, принялся углём чертить на полу различные фигуры и изучать их.
Не зная геометрических терминов, он называл линию «палочкой», а окружность «колечком». Когда отец случайно застал Блеза за одним из таких самостоятельных уроков, он был потрясён: мальчик, не знавший даже названий фигур, самостоятельно доказал 32-ю теорему Евклида о сумме углов треугольника. По совету своего друга Ле Пайера Этьен Паскаль отказался от своего первоначального плана обучения и разрешил читать сыну математические книги. В часы отдыха Блез изучал Евклидову геометрию, позднее, с помощью отца, перешёл к работам Архимеда, Аполлония и Паппа, потом - Дезарга.
В 1634 году (Блезу было 11 лет), кто-то за обеденным столом зацепил ножом фаянсовое блюдо. Оно зазвучало. Мальчик обратил внимание, что стоило прикоснуться к блюду пальцем, как звук исчез. Чтобы найти этому объяснение, Паскаль провёл серию опытов, результаты которых позднее изложил в «Трактате о звуках».
С 14 лет Паскаль участвовал в еженедельных семинарах Мерсенна, проводимых по четвергам. Здесь он познакомился с Дезаргом.
Юный Паскаль был одним из немногих, кто изучал его труды, написанные сложным языком и насыщенные новоизобретёнными терминами. Он совершенствовал идеи, высказанные Дезаргом, обобщая и упрощая обоснования.
В 1640 году выходит первое печатное произведение Паскаля - «Опыт о конических сечениях» , результат исследования работ Дезарга. В это сочинение автор включил теоремы (доказательства не приводятся), три определения, три леммы и указал главы планируемого труда, посвящённого коническим сечениям. Третья лемма из «Опыта…» является теоремой Паскаля: если вершины шестиугольника лежат на некотором коническом сечении, то три точки пересечения прямых, содержащих противоположные стороны, лежат на одной прямой. Этот результат и 400 следствий из него Паскаль изложил в «Полном труде о конических сечениях», о завершении которого Паскаль сообщил пятнадцать лет спустя и который сейчас отнесли бы к проективной геометрии. «Полный труд...» так и не был опубликован: в 1675 году его прочёл в рукописи , рекомендовавший племяннику Паскаля Этьену Перье срочно напечатать его. Однако Перье не прислушался к мнению Лейбница, впоследствии рукопись была утеряна.
В январе 1640 года семья Паскалей переезжает в Руан. В эти годы здоровье Паскаля, и без того неважное, стало ухудшаться. Тем не менее он продолжал работать.
Отец Блеза по роду службы в Руане (интендантом Нормандии) часто занимался утомительными расчётами, сын также помогал ему в распределении податей, пошлин и налогов. Столкнувшись с традиционными способами вычислений и, находя их неудобными, Паскаль задумал создать вычислительное устройство, которое могло бы помочь упростить расчёты.
В 1642 году (в 19 лет) Паскаль начал создание своей суммирующей машины «паскалины» , в этом, по его собственному признанию, ему помогли знания, полученные в ранние годы. Машина Паскаля выглядела как ящик, наполненный многочисленными связанными друг с другом шестерёнками.
Складываемые либо вычитаемые числа вводились соответствующим поворотом колёс, принцип работы основывался на счёте оборотов. Так как успех в осуществлении замысла зависел от того, насколько точно ремесленники воспроизводили размеры и пропорции деталей машины, Паскаль сам присутствовал при изготовлении её составляющих.
Вскоре машина Паскаля была подделана в Руане одним часовщиком, который не видел оригинала и построил копию, руководствуясь лишь рассказами о «счётном колесе». Несмотря на то, что поддельная машина была совершенно непригодна для выполнения математических операций, Паскаль, задетый этой историей, оставил работу над своим механизмом. Чтобы побудить его продолжить совершенствование машины, друзья привлекли к ней внимание канцлера Сегье. Тот, изучив проект, рекомендовал Паскалю не останавливаться на достигнутом.
В 1645 году Паскаль преподнёс Сегье готовую модель машины. До 1652 года под его наблюдением было создано около 50 вариантов «паскалины». В 1649 году он получил королевскую привилегию на счётную машину: возбранялись как копирование модели Паскаля, так и создание без его разрешения любых других видов суммирующих машин; запрещалась их продажа иностранцами в пределах Франции. Сумма штрафа за нарушение запрета составляла три тысячи ливров и должна была быть разделена на три равные части: для поступления в казну, парижскую больницу и Паскалю, либо обладателю его прав. Учёный затратил много средств на создание машины, однако сложность её изготовления и высокая стоимость препятствовали коммерческой реализации проекта.
Изобретённый Паскалем принцип связанных колёс почти на три столетия стал основой создания большинства арифмометров.
В 1646 году семья Паскаля через врачей, лечивших Этьена, знакомится с янсенизмом. Блез, изучив трактат Янсения «О преобразовании внутреннего человека» с критикой стремления к «величию, знанию, удовольствию», испытывает сомнения: не являются ли его научные изыскания греховным и богопротивным занятием? Из всей семьи именно он проникается наиболее глубоко идеями янсенизма, переживая своё «первое обращение». Однако пока он не оставляет занятия наукой.
В конце 1646 года Паскаль, узнав от знакомого своего отца о торричеллиевой трубке, повторил опыт итальянского учёного. Затем он произвёл серию видоизменённых экспериментов, стремясь доказать, что пространство в трубке над ртутью не заполнено ни её парами, ни разреженным воздухом, ни некоей «тонкой материей».
В 1647 году, уже находясь в Париже и несмотря на обострившуюся болезнь, Паскаль опубликовал результаты своих опытов в трактате «Новые опыты, касающиеся пустоты» . В заключительной части своего труда Паскаль утверждал, что пространство в верхней части трубки «не заполнено никакими известными в природе веществами... и можно считать это пространство действительно пустым, до тех пор, пока экспериментально не доказано существования там какого-либо вещества». Это было предварительное доказательство возможности пустоты и того, что гипотеза Аристотеля о «боязни пустоты» имеет пределы.
Впоследствии Паскаль сосредоточился на доказательстве того, что столбик ртути в стеклянной трубке удерживается давлением воздуха. По просьбе Паскаля его зять Флорен Перье провёл серию экспериментов у горы Пюи-де-Дом в Клермоне и описал результаты (разница в высоте столбика ртути на вершине и у подножия горы составила 3 дюйма 1 1/2 линии) в письме Блезу. В Париже на башне Сен-Жак опыты повторяет уже сам Паскаль, полностью подтвердив данные Перье. В честь этих открытий на башне был установлен памятник учёному. В «Рассказе о великом эксперименте равновесия жидкостей» (1648) Паскаль привёл свою переписку с зятем и следствия, вытекающие из этого опыта: теперь есть возможность «узнать, находятся ли два места на одном уровне, то есть одинаково ли они удалены от центра земли, или которое из них расположено выше, как бы ни были они далеки друг от друга».
Паскаль отмечал также, что все явления, приписываемые ранее «боязни пустоты» на самом деле следствия давления воздуха. Обобщая полученные результаты, Паскаль сделал вывод, что давление воздуха есть частный случай равновесия жидкостей и давления внутри них. Паскаль подтвердил предположение Торричелли о существовании атмосферного давления.
Развивая результаты исследований Стевина и Галилея в области гидростатики в своём «Трактате о равновесии жидкостей» (1653, опубликован в 1663), Паскаль подошёл к установлению закона распределения давления в жидкостях. Во второй главе трактата он формирует идею гидравлического пресса: «сосуд, наполненный водою, является новым принципом механики и новой машиной для увеличения сил в желаемой степени, потому что с помощью этого средства человек сможет поднять любую предложенную ему тяжесть» и отмечает, что принцип его действия подчиняется тому же закону, что и принцип действия рычага, блока, бесконечного винта. Паскаль вошёл в историю науки, начав с простого повторения опыта Торричелли, он опроверг одну из основных аксиом старой физики и установил основной закон гидростатики.
В 1651 году отец, Этьен Паскаль, умер. Младшая сестра, Жаклин, ушла в монастырь Пор-Рояль. Блез, ранее поддерживавший сестру в её стремлении к монашеской жизни, боясь потерять друга и помощника, просил Жаклин не оставлять его. Однако она осталась непреклонна.
Привычная жизнь Паскаля закончилась. Ухудшается и состояние его здоровья: врачи предписывают уменьшить умственную нагрузку. Паскаль чаще бывает в обществе, завязывает светские отношения.
Весной 1652 года в Малом Люксембургском дворце, у герцогини д’Эгийон демонстрировал свою арифметическую машину и ставил физические опыты, заслужив всеобщее восхищение. Машина Паскаля вызвала интерес у шведской королевы Кристины - по просьбе аббата Бурдело учёный преподнёс ей один экземпляр своего изобретения. В этот период Паскаль пережил возрождение интереса к исследованиям, стремления к славе, которые он подавлял в себе под влиянием учения янсенистов.
Самым близким из друзей-аристократов для учёного стал герцог де Роанне, увлекавшийся математикой. В доме герцога, где Паскаль подолгу жил, ему была отведена особая комната. Через Роанне Паскаль познакомился с богачом и страстным игроком Дамье Миттоном, эрудитом кавалером де Мере. Размышления, основанные на наблюдениях, сделанных Паскалем в светском обществе, позднее вошли в его «Мысли» .
Кавалер де Мере, большой поклонник азартных игр, предложил Паскалю в 1654 году решить некоторые задачи, возникающие при определённых игровых условиях. Первая задача де Мере - о количестве бросков двух игральных костей, после которого вероятность выигрыша превышает вероятность проигрыша, - была решена им самим, Паскалем, Ферма и Робервалем.
В ходе решения второй, гораздо более сложной задачи, в переписке Паскаля с Ферма, закладываются основы теории вероятностей. Учёные, решая задачу о распределении ставок между игроками при прерванной серии партий (ею занимался итальянский математик XV века Лука Пачоли), использовали каждый свой аналитический метод подсчёта вероятностей и пришли к одинаковому результату.
Информация об изысканиях Паскаля и Ферма подтолкнула Гюйгенса к занятию проблемами вероятности, сформулировавшего в своём сочинении «О расчётах в азартных играх» (1657) определение математического ожидания.
Паскаль создаёт «Трактат об арифметическом треугольнике» (издан в 1665 году), где исследует свойства «треугольника Паскаля» и его применение к подсчёту числа сочетаний, не прибегая к алгебраическим формулам. Одним из приложений к трактату была работа «О суммировании числовых степеней», где Паскаль предлагает метод подсчёта степеней чисел натурального ряда.
У Паскаля множество планов на будущее. В письме Парижской академии (1654) он сообщил, что готовит фундаментальный труд под названием «Математика случая».
В ночь с 23 на 24 ноября 1654 года, «от десяти с половиною часов вечера до половины первого ночи», Паскаль, по его словам, пережил мистическое озарение свыше. Придя в себя, он тут же переписал мысли, набросанные на черновике на кусочек пергамента, который был зашит им в подкладку своей одежды. С этой реликвией, тем, что его биографы назовут «Мемориалом» или «Амулетом Паскаля», он не расставался до самой смерти. Запись была обнаружена в доме его старшей сестры, когда вещи уже умершего Паскаля приводились в порядок.
Это событие коренным образом изменило его жизнь. Паскаль не рассказал о том, что произошло, даже сестре Жаклин, но попросил главу Пор-Рояля Антуана Сенглена стать его духовником, оборвал светские связи и принял решение покинуть Париж.
Сначала он живёт в замке Вомюрье у герцога де Люина, потом, в поисках уединения, переселяется в загородный Пор-Рояль. Он совершенно прекращает занятия наукой как греховные . Несмотря на суровый режим, которого придерживались отшельники Пор-Рояля, Паскаль чувствует значительное улучшение своего здоровья и переживает духовный подъём. Отныне он становится апологетом янсенизма и отдаёт все силы литературе, направив своё перо на защиту «вечных ценностей». Совершает паломничество по парижским церквям (он обошёл их все). Готовит для «малых школ» янсенистов учебник «Элементы геометрии» с приложениями «О математическом уме» и «Искусство убеждать».
Духовным лидером Пор-Рояля был один из самых образованных людей того времени - доктор Сорбонны Антуан Арно. По его просьбе Паскаль включается в полемику янсенистов с иезуитами и создаёт «Письма к провинциалу» - блестящий образец французской литературы, содержащий яростную критику ордена и пропаганду моральных ценностей, излагаемых в духе рационализма. Начав с обсуждения догматических расхождений между янсенистами и иезуитами, Паскаль перешёл к осуждению моральной теологии последних. Не допуская перехода на личности (большая часть отцов ордена вела безупречную жизнь), он порицал казуистику иезуитов, ведущую, по его мнению, к падению нравственности человека.
«Письма» были опубликованы в 1656-1657 годах под псевдонимом и вызвали немалый скандал. Паскаль рисковал попасть в Бастилию, ему пришлось некоторое время скрываться, он часто менял места своего пребывания и жил под чужим именем. писал: «Делались попытки самыми различными способами показать иезуитов отвратительными; Паскаль сделал больше: он показал их смешными».
Отказавшись от систематических занятий наукой, Паскаль тем не менее изредка обсуждает математические вопросы с друзьями, но не собирается более заниматься научным творчеством. Единственным исключением стало фундаментальное исследование циклоиды (как рассказывали друзья, он занялся этой проблемой, чтобы отвлечься от зубной боли). За одну ночь Паскаль решает задачу Мерсенна о циклоиде и делает ряд открытий в её изучении. Сначала Паскаль не желал предавать полученные результаты гласности. Но его друг герцог де Роанне уговорил устроить конкурс на решение задач по определению площади и центра тяжести сегмента и объёмов и центров тяжести тел вращения циклоиды среди математиков Европы.
В конкурсе участвовали многие прославленные учёные: Валлис, Гюйгенс, Рен и другие. Хотя не все участники решили поставленные задачи, в процессе работы над ними были сделаны важные открытия: Гюйгенс изобрёл циклоидальный маятник, а Рен определил длину циклоиды. Решения Паскаля жюри под председательством Каркави признало наилучшими, а использование им в работах метода бесконечно малых повлияло в дальнейшем на создание дифференциального и интегрального исчисления.
Ещё около 1652 года Паскаль задумал создать фундаментальный труд - «Апологию христианской религии». Одной из главных целей «Апологии…» должна была стать критика атеизма и защита веры. Он постоянно размышлял над проблемами религии, его замысел менялся с течением времени, но приступить к работе над трудом, который задумывался им как основной труд жизни, мешали различные обстоятельства.
Начиная с середины 1657 года Паскаль делает фрагментарные записи для «Апологии…» на отдельных листах, классифицируя их по темам. Своими планами он поделился с отшельниками Пор-Рояля осенью 1658 года, на создание книги Паскаль отводил себе десять лет. Болезнь помешала ему: с начала 1659 года он делал только отрывочные записи, врачи запретили ему любые умственные нагрузки, но больной умудрялся записывать всё, что приходило ему в голову, буквально на любом подручном материале. Позднее он не смог даже диктовать и прекратил работу.
После смерти Блеза друзья-янсенисты нашли целые пачки таких записок, перевязанных бечёвкой. Сохранилось около тысячи отрывков, различных по жанру, объёму и степени завершённости. Они были расшифрованы и изданы книгой под названием «Мысли о религии и других предметах» (фр. Pensées sur la religion et sur quelques autres sujets), затем книга называлась просто «Мысли» (фр. Pensées). В основном они посвящены взаимоотношению Бога и человека, а также апологетике христианства в янсенистском понимании. «Мысли» вошли в классику французской литературы, а Паскаль стал единственным в новой истории великим литератором и великим математиком одновременно.
Паскаль писал в своей последней книге:«Не только невозможно, но и бесполезно знать Бога без Иисуса Христа»; «Есть только три разряда людей: одни обрели Бога и служат Ему; эти люди разумны и счастливы. Другие не нашли и не ищут Его; эти люди безумны и несчастны. Третьи не обрели, но ищут Его; эти люди разумны, но пока несчастны».
В этой же рукописи содержался диалог, так называемый «Фрагмент пари» или пари Паскаля, где автор заключает со своим собеседником, которого желает побудить жить в соответствии с христианской моралью, пари на существование Бога. Автор предлагает оценить вероятности выигрыша и проигрыша и утверждает, что вера (выигрыш - Бог есть) несёт благо, в то время как при неблагоприятном исходе (проигрыш - Бога нет) потери ничтожно малы.
С 1658 года здоровье Паскаля быстро ухудшается. Согласно современным данным, в течение всей жизни Паскаль страдал от комплекса заболеваний: рака головного мозга, кишечного туберкулёза и ревматизма. Его одолевает физическая слабость, появляются ужасные головные боли. Гюйгенс, посетивший Паскаля в 1660 году, нашёл его глубоким стариком, несмотря на то, что в тот момент Паскалю было всего 37 лет. Паскаль понимает, что скоро умрёт, но не испытывает страха перед смертью, говоря сестре Жильберте, что смерть отнимает у человека «несчастную способность грешить». Не имея возможности ни читать, ни писать, ни размышлять, он занимается благотворительностью и изредка посещает старых друзей.
Осенью 1661 года Паскаль поделился с герцогом де Роанне идеей создания дешёвого и доступного всем способа передвижения в многоместных каретах. Герцог создал акционерное общество для реализации этого проекта и 18 марта 1662 года в Париже открылся первый маршрут общественного транспорта, названного впоследствии омнибусом.
В октябре 1661 года, в разгар нового витка преследования янсенистов, умирает сестра Жаклин. Это был тяжёлый удар для Паскаля.
В то же время власти потребовали от пор-рояльской общины безоговорочного подписания формуляра, осуждавшего пять положений учения Янсения. Среди янсенистов не было полного согласия. Группа, возглавляемая Арно и Николем, считала, что следует выработать оговорки к формуляру, удовлетворяющие все стороны, и подписать его. Паскаль примыкал к тем, кто предлагал более жёсткий вариант разъяснения к формуляру, указывающий на ошибочность решения папы. Долгие споры было решено прекратить общим голосованием, состоявшемся на квартире Паскаля. Большинство согласилось с мнением Арно. Потрясённый Паскаль отказывается от борьбы и практически прекращает общение с отшельниками Пор-Рояля.
19 августа 1662 года после мучительной продолжительной болезни Блез Паскаль скончался. Похоронен в приходской церкви Парижа Сен-Этьен-дю-Мон.
Сочинения Блеза Паскаля:
Опыт о конических сечениях (Essai pour les coniques, 1639) - теорема Паскаля о том, что во всяком шестиугольнике, вписанном в эллипс, гиперболу или параболу, точки пересечения трех пар противоположных сторон лежат на одной прямой.
Новые опыты, касающиеся пустоты (Expériences nouvelles touchant le vuide, 1647)
Трактат о равновесии жидкостей (Traités de l"équilibre des liqueurs, 1663)
Трактат о весе массы воздуха (Traités de la pésanteur de la masse de l’air, 1663)
Трактат об арифметическом треугольнике (Traité du triangle arithmétique avec quelques autres petits traités sur la même matière, 1654, издан в 1665)
Письма к провинциалу - серия из восемнадцати писем, опубликованных в 1656-1657, шедевр французской сатирической прозы
Молитвенное обращение об обращении во благо болезней (Prière pour demander à Dieu le bon usages des maladies, 1779)
Мысли о религии и других предметах (Pensées sur la religion et sur quelques autres sujets) - посмертное издание, организованное родственниками: мешанина из всех черновиков, что они смогли найти, большей частью из незаконченной «Апологии христианской религии» (Apologie de la religion chrétienne). Содержит среди прочего т. н. аргумент Пари.
Первое полное собрание сочинений Паскаля было издано Боссю под заглавием: «Oeuvres de В. Pascal» (5 т., Гаага и П., 1779; 6 т., П., 1819); последнее издавалось в Париже в 1998-1999 гг.
Рассуждение о любовной страсти. На экземпляре рукописи, найденной В. Кузеном в библиотеке Сен-Жермен-де-Пре в 1843 году, значилось, что она приписывается Паскалю. Единого мнения насчет его авторства у паскалеведов нет.
Году Паскаль начал создание своей суммирующей машины «паскалины». Машина Паскаля выглядела в виде ящика, наполненного многочисленными связанными одна с другой шестерёнками. Складываемые числа вводились соответствующим поворотом колес. Примерно за 10 лет Паскаль построил около 50 вариантов своей машины. Несмотря на вызываемый ею всеобщий восторг, машина не принесла богатства своему создателю. Однако изобретённый Паскалем принцип связанных колёс почти на три столетия стал основой создания большинства вычислительных устройств .
Паскаль был первоклассным математиком. Он помог создать два крупных новых направления математических исследований. В возрасте шестнадцати лет написал замечательный трактат о предмете проективной геометрии и в году переписывался с Пьером де Ферма по теории вероятностей , что впоследствие оказало принципиальное влияние на развитие современной экономики и социологии .
Имя Блеза Паскаля носит один из языков программирования Pascal , а также способ расположения биномиальных коэффициентов в таблицу - треугольник Паскаля .
Работы Блеза Паскаля
- Опыт о конических сечениях (Essai pour les coniques, ) - теорема Паскаля о том, что во всяком шестиугольнике, вписанном в эллипс, гиперболу или параболу, точки пересечения трех пар противоположных сторон лежат на одной прямой.
- Новые опыты, касающиеся пустоты (Expériences nouvelles touchant le vuide, )
- Трактат о равновесии жидкостей (Traités de l"équilibre des liqueurs, )
- Трактат о весе массы воздуха (Traités de la pésanteur de la masse de l’air, )
- Трактат об арифметическом треугольнике (Traité du triangle arithmétique avec quelques autres petits traités sur la même matière, , издан в )
- Письма к провинциалу - серия из восемнадцати писем, опубликованных в - , шедевр французской сатирической прозы
- Молитвенное обращение об обращении во благо болезней (Prière pour demander à Dieu le bon usages des maladies, )
- Мысли о религии и других предметах (Pensées sur la religion et sur quelques autres sujets) - посмертное издание, организованное родственниками: мешанина из всех черновиков, что они смогли найти, большей частью из незаконченной «Апологии христианской религии» (Apologie de la religion chrétienne). Содержит среди прочего т. н. аргумент Пари .
- Трактат о пустоте - не была опубликована, после смерти автора были найдены лишь фрагменты.
Ссылки
- Гиндикин С., Блез Паскаль. , Квант , № 8, 1973.
Паскаль (Брокгауз и Ефрон)
Паскаль - один из величайших мыслителей Франции (1623-62), род. в Клермон-Ферране; с ранних лет обнаруживал большую пытливость и замечательную способность к математическим наукам (см. ниже). Усиленные занятия сильно расстроили слабое от природа здоровье П. Поправившись, он, по просьбе отца, сократил свои занятия до двух часов в день и стал вести обычную жизнь обеспеченного молодого человека, посещал салоны , театры и т. п. К этому же времени относится начало его занятий философией : он прочел, между прочим, Эпиктета, Декарта и Опыты Монтеня. Последняя книга произвела на него самое безотрадное впечатление: холодный скептицизм Монтеня отравленной стрелой вонзился в раскрытое вере и надежде сердце юноши. Даже система Декарта не доставила ему полного успокоения: Декарт обращался только к разуму, тогда как П. искал истины, могущей удовлетворять не только разум, но и сердце. В это время ему попалась под руку книга голландского теолога Янсена: «Преобразование внутреннего человека», где одинаково осуждается и сладострастие плоти, в сладострастие духа, под которым разумеется удовлетворение чрезмерной пытливости, как проявления утонченного эгоизма и самолюбия. Эта аскетическая мысль показалась П. до такой степени возвышенной, что он решил навсегда бросить занятие наукой. Но это не так легко было сделать: несмотря на все свои усилия, он не мог, напр., устоять против желания проверить опыты Торричелли над тяжестью воздуха. Изданные им «Nouvelles experiences louchant le Vide» имеют важное значение в науке; по выражению Джона Гершеля, он более чем кто-либо способствовал к упрочению в умах людей расположения к опытному познанию. Занятия физикой , однако, только на время отвлекали его от философских вопросов. Погруженный в мучительные думы над великой проблемой человеческого существования, он не находил ничего, что могло бы исцелить тоску его неудовлетворенной души.
Один раз, впрочем, луч света озарил мрачную мистическую глубь истерзанной души П. и возбудил в нем надежду на счастье. Кто была особа, пробудившая нужное чувство в душе юного философа, мы не знаем; можно только догадываться, что она стояла очень высоко на общественной лестнице и не пожелала перешагнуть через разделявшую их социальную бездну, Чувство, внушенное ею П., было чувство почтительное, робкое и вполне идеальное. Это доказывается относящимся к этому времени небольшим сочинением: «Discours sur les passions de l’Amour», которое один из критиков назвал поэтической рапсодией , продиктованной П. песнями Петрарки и Рафаэля. Декартовским врожденным идеям разума П. противопоставляет врожденные чувства, из которых самое сильное есть любовь. По мнению П., мы пришли в мир, чтобы любить и наслаждаться; это не требует никаких доказательств, потому что чувствуется человеком. Конечно, слово наслаждение П. не понимает в вульгарном смысле чувственного удовольствия; напротив того, величайшее счастье, доступное человеку - любовь - должно покоиться на идеальных началах и служить источником всего возвышенного и благородного. В 1651 г. П. потерял любимого отца; любовь его не увенчалась успехом; в довершение всего падение с экипажа на мосту Нельи до того потрясло всю его нервную систему, что он стал страдать галлюцинациями . Подавленное настроение духа привело его в г. в янсенистскую общину Пор-Рояля, где много разбитых сердец искало успокоения. Положение отшельников Пор-Рояля было в эту минуту самое критическое. Ожесточенные враги их, иезуиты , достигли того, что собор французских епископов и сам папа осудили пять главных тезисов янсенистского учения; вследствие этого осуждения существовавшая при Пор-Рояле Мужская и Женская школа были закрыты; оставалось еще Сорбонне произнести свое осуждение - и тогда власти могли бы закрыть и сам Пор-Рояль . В эту-то роковую для янсенистов минуту, когда вся Франция с нетерпением ждала приговора Сорбонны, появились знаменитые «Письма к Провинциалу» («Lettres Provinciales»). Окинув взглядом поле битвы, П. понял, что янсенисты наверно проиграют дело и в Сорбонне, и перед общественным мнением, если будут сражаться на почве мало понятных обществу теологических тонкостей. Вследствие этого П. перенес вопрос на почву нравственных принципов и отдал спор между янсенистами и иезуитами на суд общественной совести. Он разоблачил казуистику иезуитов, предал позору их гибкую и бесчестную мораль , оправдывавшую все средства, вплоть до убийства, для достижения цели. По мнению П., борьба между янсенистами и иезуитами была борьбой истины с насилием, свободы с деспотизмом, нравственных принципов с эгоизмом. Впечатление, произведенное этой филиппикой, было громадное. Несмотря на осуждение янсенистов самим папой, все, что было лучшего во французском обществе, стало на сторону гонимых; с этих пор имя иезуита стало синонимом лицемерия, своекорыстия и лжи. Иезуиты вздумали было полемизировать с П., но изданная ими в свою защиту «Apologie des Casuistes» обрушилась на их голову; под давлением общественного мнения, само духовенство восстало против этой книги и ходатайствовало перед папой об ее запрещены. Торжество П. было полное, но он был настолько расстроен нравственно, что не мог вполне наслаждаться им. Удалившись навсегда в Пор-Рояльское уединение, он отбросил все суетные помышления о литературной известности, предался молитве и религиозным размышлениям и скоро сделался настоящим аскетом. Он носил на теле пояс, усеянный гвоздями; всякий раз, когда ему казалось, что мятежный дух его волнуется сомнением или гордостью, он бил по поясу рукой и гвозди вонзались ему в тело. По смерти П. в его комнате в Пор-Рояле нашли несколько связок или свертков различных отрывков религиозно-философского содержания, писанных на лоскутках бумаги и сложенных как попало. В г. эти отрывки были приведены в некоторый порядок и изданы, под именем «Pensees». Это издание, послужившее основой всех последующих, было крайне неисправно. Когда в 1842 г. Виктор Кузен, сличивший его с подлинными рукописями, доложил об этом Академии, последняя поручила Гаве сделать новое, критическое издание «Pensees», вышедшее в свет в 1852 г. Только с этого времени можно было утверждать, что мы имеем в руках подлинный текст П. Мысли П. представляют собой отрывки из большого задуманного им сочинения в защиту религии . В последние годы жизни П. одна мысль всецело наполняла собой его истерзанную душу, - мысль о том, что будет с нами после смерти? Вера ответила ему на этот вопрос, но только для него лично; он знал, что, на свете много скептиков и неверующих; ему хотелось открыть глаза невидящим, убедить сомневающихся, пристыдить гордящихся своим разумом. По всему видно, что П. хотел приложить к христианству тот самый метод, которому он следовал для доказательства научных проблем, то есть выставить ряд фактов, в существовании которых наш разум не может. сомневаться, и затем доказать, что эти факты объясняются только с помощью христианской религии. По мнению П., человек, исполненный противоречий в своей нравственной и физической природе, есть загадка , разрешимая только при посредстве христианской религии. Прежде всего П. удивляется равнодушно человека перед этой загадкой, к разрешению которой должны быть направлены все его усилия, ибо, в самом деле, что такое человек, как не соединение самых неразрешимых противоречий? В одно и то же время он - самое великое и самое ничтожное из существ; он постигает своим разумом величайшие тайны природы - и достаточно порыва ветра, чтобы потушить навсегда светоч его жизни. Все, что он ни задумывает, доказывает в одно и то же время и силу его мысли, и слабость ее; на каждом шагу ум его наталкивается на такие преграды, перед которыми волей-неволей он должен склониться. Ничтожный промежуток времени, назначенный для его жизни, он не умеет употребить как следует, заняться единым на потребу; напротив того, он старается забыться, старается отвратить свою мысль от самых главных вопросов своего существования, забавляет себя игрой, охотой, политикой, и таким образом убивает время, пока оно, в свою очередь, не убьет его. Так проходит вся жизнь человека. А между тем, при всех слабостях в душе человека никогда совершенно не угасают инстинкты великого и божественного. Человек несчастен и слаб, человек страдает, но он знает, что он страдает - и в этом его величие; все достоинство человека состоит в его способности мыслить. Итак, с одной стороны - величие, с другой - ничтожество и слабость: вот два крайних пункта, до которых ежечасно достигает непостижимая натура человека. Приводя различные попытки разъяснения этой загадки в философии стоиков, скептиков и т. д., П. мастерски показывает их односторонность и приходит к заключению, что только одно христианство , понимаемое в смысле доктрины янсенистов, может примирить эти неразрешимые противоречия. Христианство учит, что до грехопадения человек находился в состоянии невинности и совершенства, следы которого сохранились до сих пор в его неустанном стремлении к нравственному идеалу. После грехопадения ум человека омрачился, утратил ясность, воля настолько ослабела, что он не может, без помощи божественной благодати , стремиться к совершенству. Вот почему человек являет в своей природе столько противоречий; вот почему он и велик, и ничтожен в одно и то же время. Чтобы религия была истинна, нужно, чтобы она приняла в соображение это основное противоречие человеческой природы - а какая же религия яснее сознает это противоречие, чем религия христианская? Таким образом, христианство является единственной гипотезой, способной дать ключ к разгадке человеческого существования, и поэтому оно - единственно-истинная религия.
Кроме доказательств истинности христианской религии, Мысли П. заключают в себе массу глубоких наблюдений над жизнью и людьми, выраженных в такой простой и изящной форме и таким лапидарным слогом, что, раз прочтя их, непременно запомнишь. Стараясь определить сущность человеческой природы, П. невольно должен был сделаться психологом и моралистом, и высказанные им мысли о человеке, положении его в обществе, о литературе и т. д. поражают своей глубиной и оригинальностью. Мысли П. переведены на русский язык Первовым (СПб., 1892).
Дополнительная литература о Паскале
m-me Perier (сестра П.), «Vie de Pascal», обыкновенно предпосылаемая всем изданиям «Pensees»; Dufosse, «Memoires pour servir a l’histoire de Port-Royal» (1876-79); Sainte-Beuve, «Histoire du Port-Royal» (тт. II и III); его же, «Causeries du Lundi» (т. V); Reuchlin, «Pascal’s Leben» (Штуттг., 1840); Havet, «Etude sur Pascal», предпосланные его изданию сочинений П.; Maynard, «Pascal, sa vie, son caractere» (П., 1850); Vinet, «Etudes sur Pascal» (П., 1856); Prevost-Paradol, «Les Moralistes Fran ç ais» (П., 1865); Seche, «Les dormers Jansenistes» (П., 1891-1892); «Blaise P., Pensees, Lettres et Fragments, publiees pour la premiere fois par Pros» per Fengire" (П., 1897); Brunetiere, «Eludes Critiques» (4-й т.); Leslie Stephen, «Pascal» («Fortnightly Review», 1897, июль).
H. Стороженко
«Паскаль, как математик»
На 16 году жизни Паскаль уже был в состоянии написать замечательное сочинение о конических сечениях, из которого было напечатано небольшое извлечение («Essai pour les coniques», П., 1640 г. Сведения об этом сочинении сохранил для потомства Лейбниц , рассматривавший его во время своего пребывания в Париже в рукописи. В основание сочинения автор положил открытую им замечательную теорему о мистическом шестиугольнике, состоящую в выражении свойства шестиугольника, вписанного в коническое сечение, всегда иметь три точки пересечения его противоположных сторон на одной прямой. В упомянутом выше извлечении из этого сочинения П. говорит о себе, как о последователе Дезарга. П. смело выступил на тот путь, который, приведя к созданию новой синтетической геометрии , освободил геометрию от необходимости развиваться на чуждой ей арифметическо-алгебраической почве. Другой выдающейся работой П. в области геометрии были исследования, относящиеся к циклоиде . П. решил вопросы об определении: 1) площади и центра тяжести отрезка, образованного линией, параллельной основанию циклоиды и проведенной от какой-нибудь из ее точек до пересечения с осью; 2) объемов и центров тяжести тел, происшедших от вращения того же отрезка как около его основания, так и около оси циклоиды, и 3) центров тяжести четырех тел, происходящих от пересечения двух предыдущих плоскостями, проходящими соответственно через их оси вращения.
Прежде напечатания найденного им решения П.. по весьма распространенному в свое время обычаю, обратился к современным геометрам в июне 1658 г. с анонимным циркулярным объявлением о назначении за доставление вполне объясненных и ясно доказанных решений всех этих вопросов не позже 1 октября того же года, премий в 40 пистолей для первого из доставивших эти решения и в 20 - для второго. Представленные две работы, одна Лалувера, а другая Валлиса, не оказались заслуживающими премий. В октябре же вышла в свет "Histoire de la Roulette " caмогo П., содержавшая, кроме истории предшествующих работ по изучению циклоиды, еще прежде придуманные им методы нахождения квадратур, кубатур, вьпрямлений и центров тяжести тел, плоских и кривых поверхностей и кривых линий. Приложением к циклоиде П. испытал и оправдал на деле полную пригодность своих методов, выработанных путем удержания принципа метода неделимых Кавалери. Приведением этого метода в связи с суммированием рядов П. первый выступил на тот путь, которым с таким успехом шли несколько позже Валлис со своей «Arithmetica Infinitorum » и Ньютон перед открытием метода флюксий. Кроме того, из признания Лейбница известно, что и ему работы П. были полезны на пути к открытию дифференциального и интегрального исчислений. Продолжение «Histoire de la Roulette », направленное главным образом против Лалувера, вышло также в 1658 г. и, наконец, в январе 1659 г. сочинения, содержания под общим заглавием «Lettres a Mr. Carcavi » - решения предложенных для соискания премии вопросов и заключавшаяся в письме Деттонвиля (псевдоним П.) к Каркави в пяти трактатах: «Proprietes des sommes simples triangulaires et pyramidales», «Traité des trilignes rectangles et de leursonglets», «Traité des sinus du quart de cercle», «Traité des arcs de cercles», «Petit traité des solide s circulaires» . Кроме названных уже, циклоид были посвящены еще следующие сочинения П., напечатанные в 1658 г.: «Problemata de cycloide proposita mense junii», «Reflexions sur la condition des prix attaches a la solution des problemes de la cycloide» и его продолжение «Annotata in quasdam solutiones problematum de cycloide» и, написанные в 1659 г.и после «Traité general de la roulette ou Problemes proposes publiquement et resolus par Amos Dettonville» и «Dimensions des lignes courbes de toutes les roulettes» . По геометрии остается прибавить к вышеназванным еще: «Tactiones sphericae», «Tactiones etiam conicae», «Loci solidi», «Loci plani», «Perspectivae methodus», «De l’escalier circulaire, des triangles cylindriques et de la spirale autour du c ône», «Propri etes du cercle, de la spirale et de la parabole» и отрывок о методе ведения геометрических доказательств. В этом отрывке нельзя не видеть одного из первых принадлежащих новому времени ценных опытов создания элементов философии математики .
Началом работ Паскаля в области науки чисел было совершенное им на 19 году жизни изобретение счетной машины для четырех арифметических действий. Несовершенство механической техники эпохи не позволило, однако же, парижским механикам в точности осуществить идеи изобретателя. В г. появилось описание машины «Avis necessaire a tous ceux qui auront la curiosite de voir la machine arithmetique et de s’en servir ». He позже г. был изобретен арифметический треугольник (группа чисел, расположенных в горизонтальных строках, в виде треугольника), по сложности здесь не описываемый. В числе многочисленных приложений арифметического треугольника можно указать на доставление им арифметических рядов восходящего порядка на нахождение в нем чисел сочетаний.
Сочинение П. «Traité du triangle arithmetique» написано в 1654 г., но вышло в свет только в г. В нем в доказательстве одного из предложений (Consequence XII), относящихся к арифметическому треугольнику, впервые сделался известным найденный П. и получивший затем широкое распространение в науке метод полной индукции или, другими словами, способ доказательства от n к n + 1, состоящий в заключении от справедливости доказываемой истины в одном случае к справедливости ее в следующем. Решением задач, предложенных в г. кавалером де Мере, П. был приведен к созданию теории вероятностей , но не оставил, однако же, сочинения по новосозданной науке. Ученый мир мог познакомиться с этими работами частью по «трактату» об арифметическом треугольнике, как по содержащему некоторые из соответствующих приложений последнего, главным же образом из переписки Паскаляс Ферма . В области теории чисел П. оставил два сочинения: «De numerorum continuorum productis» и «De numeris multiplicibusex sola characterum numericorum additione agnoscendis» . «Произведением непрерывных чисел рода k» в первом из этих сочинений П. называет произведение натуральных чисел от a до a + k - 1; предметом же второго являются условия делимости чисел, выводимые из познания сумм их цифр. К теории чисел и частью к алгебре относятся; «De numer icarum potestatum ambitibus», «Traité sur les nombres multiples», «De numeris. magicomagicis», «Traité des ordres numeriques» (1665), «De numericorum ordinum compositione», «De numericorum ordinum resolutione», «De numericorum ordinum summa», «Producta con tinuorum resolvere», «Numericarum potestatum generalis resolutio», «Combinationes», «Potestatum numericarum summa» .
В период 1647-53 гг. П., кроме других своих работ, занимался еще физическими исследованиями по вопросу о давлении воздуха и равновесии жидкостей. Узнав об открытии Торричелли барометра , П. повторил опыты изобретателя его с ртутью, водой, красным вином и пр., но в сочинении «Experiences nouvelles touchant le vuide» (П., 1647) по-прежнему основал их объяснение на древней боязни пустоты (horror vacui ). Когда же наконец ему сделалось известным объяснение Торричелли, то он еще с большим увлечением принялся за опыты, закончившиеся произведенным по поручению П., его зятем Перье, определением одновременных высот барометров на вершине горы Пюи де Дом близ Клермон и у ее подошвы. В г. вышла брошюра П.: «Recit de la grande experience dе l’equilibre des liqueurs». Дальнейшие наблюдения над барометром в -51 гг. позволили П. объяснить давлением воздуха явления всасывания, обнаружили возможность измерения высот с помощью барометра, указали на уменьшение плотности слоев воздуха по мере их удаления от земной поверхности и раскрыли существование связи между колебаниями барометра и изменениями [[погода|погодыъъ. В оконченном еще в г., но появившемся в печати только в г. сочинении «Traité de l’equilibre des liqueurs el de la pesanteur de la masse de Pair» (П.) П. занимался еще и равновесием жидкостей вообще, причем, подобно Галилею , основывался на принципе возможных скоростей, выводя с его помощью целый ряд важных предложений.
Первое полное собрание сочинений Паскаля
Первое полное собрание сочинений П. было издано Боссю под заглавием: «Oeuvres de В. Pascal» (5 т., Гаага и П., 1779; 6 т., П., 1819); последнее изд. 1872 (П.).
Биография Паскаля
Из биографий П. более значительная Dreydorff: «Pascal, sein Leben und seine Kämpfe» (Лпц., 1870).
Во многих странах испокон веков существует традиция помещать на денежных знаках портреты великих соотечественников. В 1969 году во Франции была выпущена в обращение купюра достоинством 500 франков с портретом Блеза Паскаля. О нём и поговорим.
Это письмо получилось таким длинным потому, что у меня не было времени написать его короче.
Блез Паскаль
Свободу слову!
В XVI веке по Франции ходили «Письма к провинциалу», посвящённые обсуждению сложных богословских вопросов. Письма вызывали гнев и недовольство властей, потому что в них критиковалась позиция ордена иезуитов. Этот орден, с благословения папы римского, оказывал огромное влияние на правителей большинства европейских стран, не исключая Франции. Иезуиты были в ярости, но даже с помощью властей ничего не могли поделать, так как автор скрывался за псевдонимом Луи де Монтальт. Следователей, охотившихся за автором писем, контролировал сам канцлер Сегье, и не подозревавший, что он лично знаком с тем, кого так упорно ищет. Автором был Блез Паскаль.
«Делались попытки показать иезуитов отвратительными, - писал Вольтер через много лет, - Паскаль сделал гораздо больше: он показал их смешными». При жизни Блеза Паскаля его авторство так и не установили.
А письма замечательные. Большинство знатоков сходится во мнении, что написаны они безукоризненным французским языком. В России «Письма к провинциалу» также пользовались большой популярностью, многие именно по ним учились французскому языку. Всего Блез Паскаль написал 18 писем.
Геометрия по Паскалю
Вы заметили, что здесь фамилия Паскаль встречается обязательно вместе с именем? Это не случайно. В честь Блеза Паскаля названа единица измерения давления, во Франции ежегодно присуждается премия его имени за достижения в науке, университет в Клермон-Ферране носит имя Блеза Паскаля, в школах изучают язык программирования Pascal , а на Луне есть кратер с таким же именем.
В математике мы встречаем теорему Паскаля, арифметический треугольник Паскаля, улитку Паскаля... Стоп! Блез Паскаль не имеет к ней отношения.
Плоскую кривую под названием «улитка Паскаля» изучил и ввёл в геометрию Этьен Паскаль, отец нашего героя. Когда Блезу исполнилось двенадцать лет, он уговорил отца рассказать ему про геометрию. Если бы знал Этьен Паскаль, какого джинна выпустил он на свободу!
Юный Паскаль всё свободное время изучал геометрию. Нет, он изучал её не по учебникам. Блез сам находил закономерности в треугольниках, окружностях и других фигурах, и сам же доказывал их истинность. Однажды отец с удивлением обнаружил, что сын самостоятельно сформулировал и доказал, что углы любого треугольника в сумме составляют столько же, сколько два угла квадрата. А ведь это не что иное, как 32-е предложение первой книги Евклида - теорема о сумме внутренних углов треугольника!
Эта история многих вводит в заблуждение. Они почему-то считают, что раз юный Блез доказал 32-е предложение, то он вывел и доказал все предыдущие предложения. Вряд ли, но это дела не меняет. Блез Паскаль увлёкся наукой на всю оставшуюся, к сожалению короткую, жизнь.
Коварный кардинал Ришелье
Справедливость должна быть сильной, а сила должна быть справедливой.
Блез Паскаль
Мы с вами живём в кайнозойской эре. Длится она уже около 65 миллионов лет, так что свидетелей её рождения не осталось. А моему поколению повезло, мы стали свидетелями рождения эры космической. Но ошибается тот, кто думает, что в ХХ веке зародилась и эра вычислительной техники. Случилось это намного раньше, и причастен к этому, пусть косвенно, не кто иной, как сам кардинал Ришелье, тот самый, о котором писал Дюма в «Трёх мушкетерах».
Человек выдающегося ума и редкого коварства, кардинал Ришелье умел любую неблагоприятную ситуацию обратить на пользу себе и, надо честно признаться, на пользу Франции. Проводя одну из таких хитрых комбинаций, кардинал, сам того не ведая, поспособствовал созданию вполне надёжного счётного устройства.
А случилось вот что. Этьен Паскаль получал доход от правительственных ценных бумаг, то есть жил на ренту. Но в 1638 году из-за трудностей Тридцатилетней войны канцлер Сегье выплату этого дохода прекратил. Недовольные рантье, а среди них и Этьен Паскаль, устроили протестное выступление у дома Сегье. Наиболее активных бунтовщиков посадили в Бастилию, а Этьен спасся бегством в глухую провинцию.
Но случилась беда - заболела оспой дочь Жаклин. Она осталась лечиться в Париже, и отец, несмотря на опасность заразиться, навещал её. Выздоровев, Жаклин приняла участие в спектакле, на котором присутствовал сам Ришелье. Кардинал был восхищён игрой юной актрисы, и она, воспользовавшись благоприятным моментом, попросила за отца.
И вот оно - коварство кардинала: он простил Этьена Паскаля ради дочери и, более того, назначил в Руан на должность интенданта провинции. Теперь бывший главарь смутьянов волей-неволей проводил политику кардинала.
Считать так считать
По должности интендант провинции ведает всеми хозяйственными делами при губернаторе, так что у Этьена Паскаля появилось очень много счётной работы. Ему помогал в этом сын Блез. Это сейчас, с компьютерных высот (где тоже случаются ошибки), можно с усмешкой посматривать на «бедных счётчиков, перелопачивающих горы чисел вручную». А в те времена, четыре века назад, умеющий разделить одно целое число на другое, считался если не гением, то по крайней мере необыкновенно умным человеком.
Лучшие книги те, о которых читатели думают, что они могли бы написать их сами.Блез Паскаль
И семнадцатилетний Блез Паскаль задумал сотворить механическое устройство, «позволяющее освободить ум от арифметических расчётов». Половина всего дела - проект конструкции механизма - много времени не заняла. А вот другая половина - воплощение проекта в жизнь - потребовала целых пять лет напряжённой работы. После тщательно продуманных испытаний и проверок машина демонстрируется в Париже. Сам канцлер Сегье одобряет работу и выделяет Блезу Паскалю королевскую привилегию на производство и продажу подобных машин. Всего Блез Паскаль изготовил около пятидесяти своих арифмометров, один из которых он подарил шведской королеве Кристине.
Увы, наша жизнь устроена так, что если за кем-то закрепится слава «первого», то обязательно найдётся ещё кто-то, сделавший то же самое раньше. Пожалуй, самый яркий пример - это открытие Америки. Общепризнанно, что Америку открыл Христофор Колумб. Но за 500 лет до него там уже побывал викинг Лейф Счастливый, и даже основал поселения. А его, по-видимому, на столетие опередил норвежец Гуннбьёрн (900 г.).
Будем же учиться хорошо мыслить - вот основной принцип морали.
Блез Паскаль
Конечно, огромный континент и арифметическая машинка - масштабы несравнимые, но судьба у них общая. За двадцать лет до Блеза Паскаля немецкий учёный Шиккард уже построил нечто похожее. Но его машинка умела только складывать и вычитать, а арифмометр Блеза Паскаля производил четыре действия над пятизначными числами!
Так что обладатели нынешних сверхмощных компьютеров при случае могут возложить цветы на могилу коварного кардинала.
Пустота
Когда воду качают насосом, вода сама поднимается вслед за поршнем, не позволяя образоваться пустому пространству между поршнем и поверхностью воды. В древности Аристотель объяснял это тем, что «природа не терпит пустоты».
Но однажды случилось невероятное. При строительстве большого фонтана во Флоренции вода, как ей и положено, послушно поднималась за поршнем насоса, но на высоте около 10 метров вдруг заупрямилась и остановилась. Строители обратились за разъяснениями к самому Галилею. Того занимали другие проблемы, и он отшутился, сказав, что начиная с такой высоты природа перестаёт бояться пустоты.
Шутки шутками, но Галилей предположил, что высота подъёма жидкости зависит от её плотности: во сколько раз плотность жидкости больше, во столько раз высота подъёма меньше. Он поручил своим ученикам Торричелли и Вивиани разобраться в этом непонятном явлении. Чтобы не возиться с длинными стеклянными трубками, ученики стали использовать вместо воды ртуть. В результате их исследований на свет появился гениально простой опыт, который каждый мог если не повторить, то увидеть, как это делает кто-то другой. Практически во всех школьных учебниках есть описание и изображение этого опыта. Запаянная с одного конца метровая стеклянная трубка полностью заполняется ртутью. Открытый конец трубки зажимается пальцем, трубка переворачивается и погружается в сосуд с ртутью. Потом палец убирается. И что же? Уровень ртути в трубке понизится и остановится на высоте 2,5 фута (760 мм) над поверхностью ртути в сосуде.
Уровень воды в трубке в 13,6 раза выше уровня ртути, и именно во столько же раз плотность воды меньше плотности ртути - замечательное подтверждение предположения Галилея. Торричелли сделал вывод, что в трубке над ртутью ничего нет (знаменитая «торричеллиева пустота»). А что ртуть не выливается, так ей не позволяет это сделать давление атмосферного воздуха.
Но какое отношение имеет ко всему этому Блез Паскаль? Самое прямое: ведь не случайно единица измерения давления носит его имя. А такой чести удостаиваются немногие.
В те далёкие времена радио и телевидение ещё не придумали, а об интернете и говорить нечего, так что до Руана сведения об удивительных опытах итальянцев с пустотой дошли не сразу. Конечно же, Блез Паскаль заинтересовался «торричеллиевой пустотой». Он повторил опыты итальянцев и получил те же результаты. К радости жителей Руана, он проводил свои опыты прямо на улице на виду у всех.
Но только повторением Блез Паскаль не ограничился. Он проверил зависимость высоты столба жидкости от её плотности. В ход пошли различные масла, сахарные и соляные растворы, плотность которых можно менять, добавляя новые порции сахара или соли. Особенно понравились руанцам опыты с многочисленными сортами вин, которыми так славится Франция. Представляете, целая бочка вина, а над ней возвышается высоченная стеклянная трубка, тоже заполненная вином. Естественно, все с удовольствием помогали молодому Блезу Паскалю. Результаты опытов ещё раз блестяще подтвердили гениальное предположение Галилея.
А что же заполняет трубку над поверхностью ртути? Существовало мнение, что там находится некая субстанция, «не обладающая никакими свойствами». Прямо как в сказке - пойди туда, не знаю куда, принеси то, не знаю что. Блез Паскаль решительно заявляет: раз эта материя не обладает никакими свойствами и её нельзя обнаружить, то её попросту нет. И кто с этим не согласен, пусть сумеет доказать её присутствие .
Не так-то просто понять, а тем более повторить современный физический эксперимент. А вот Блез Паскаль мог бы и в наши дни легко показать ту самую «пустоту» и научить всех желающих получать её самим. Возьмите пластиковый шприц (без иглы), наполните водой и выпустите излишки воздуха. Заткните шприц пальцем и с силой оттяните поршень. Из воды начнёт испаряться растворённый в ней воздух. Уберите палец и выпустите этот воздух. Повторите процедуру несколько раз. Вскоре большая часть растворённого воздуха испарится и, оттянув поршень в очередной раз, вы получите над водой практически пустоту.
Не только сама истина даёт уверенность, но и одно искание её даёт покой...
Блез Паскаль
И случай, бог изобретатель...
В те времена люди часто играли в кости. И вот перед Блезом Паскалем поставили такую задачу: «сколько раз требуется бросить сразу две игральные кости, чтобы вероятность того, что хотя бы один раз на обоих кубиках выпадут две шестёрки, превысила вероятность того, что две шестёрки не выпадут ни разу?» Дело в том, что при подсчёте разными способами получались разные же ответы, из-за чего даже сложилось мнение о «непостоянстве математики».
Блез Паскаль блестяще справился с этой задачей и принялся рассматривать другие, в частности задачу о разделе ставок. И дело здесь не в условии задачи, оно излишне громоздкое, а в том, что в то время никто другой не смог даже грамотно её сформулировать. Естественно, никто не смог и понять решение, предложенное Блезом Паскалем.
Хотя это не совсем так. Нашёлся в Европе один человек, понявший и по достоинству оценивший идеи Блеза Паскаля, - Пьер Ферма (тот самый, который сформулировал «великую теорему Ферма»).
Задачу о ставках Ферма решил иначе, чем Паскаль, и между ними возникли некоторые разногласия. Но после обмена письмами они пришли к согласию.
«Наше взаимопонимание полностью восстановлено, - пишет Блез Паскаль. - Я вижу, что истина одна и в Тулузе, и в Париже».
Они продолжили обмениваться письмами, и в конце концов из этой переписки родилась теория вероятностей.
Ни один раздел физики не может обойтись без теории вероятностей, основы которой заложил Блез Паскаль. Никогда и ничего невозможно измерить абсолютно точно. Также нельзя абсолютно точно предсказать поведение отдельных частиц и целых механизмов. Всё - и результаты экспериментов, и предсказанные модели поведения - носит вероятностный характер.
Большое пассажирское спасибо
Каких-нибудь полтора века назад всё, что находилось в Москве за Бульварным кольцом, считалось окраиной. Такой маленькой была Москва в сравнении с нынешней. Но топать пешком из конца в конец всё равно было весьма утомительно.
В Европе встречались города и побольше. Правда, вовсю работали извозчики, но поди дождись их где-нибудь на отдалённой окраине.
И осенью 1661 года Блез Паскаль предложил герцогу де Роанне организовать дешёвый и доступный способ передвижения в многоместных каретах по строго определённым маршрутам. Идея всем понравилась, и 18 марта 1662 года в Париже открылся первый маршрут общественного транспорта, получившего название омнибус (в переводе с латыни - «для всех»).
Само собой понятное и очевидное не следует определять: определение лишь затемнит его.
Блез Паскаль
Так что, читая книжку в метро или покачиваясь в трамвае, мы должны с благодарностью вспоминать Блеза Паскаля.
К сожалению, Блез Паскаль не отличался крепким здоровьем, часто болел и умер, не дожив до 40 лет. Он родился 19 июня 1623 года, а умер 19 августа 1662 года.
На самом деле над столбом жидкости есть её пары: совсем незначительное количество для ртути, но заметное для воды.
Такое явление, как давление присутствует в нашей жизни почти везде, и нельзя ни упомянуть о известном французском ученом, Блезе Паскале, который придумал единицу измерения давления – 1 Па. В этой статье мы хотим рассказать про выдающегося физика, математика, философа и писателя, который родился 19 июня 1623 года во французском городе Овернь (в те времена Клермон-Ферране), а умер в 1662 году – 19 августа.
Блез Паскаль (1623-1662 г.ж.)
Открытия Паскаля до сегодняшнего дня служат человечеству в сфере гидравлики и вычислительной техники. Также Паскаль проявил себя в формировании литературного французского языка.
Блез Паскаль появился на свет в семье потомственного дворянина и с самого рождения имел слабое здоровье, на что врачи удивлялись, как он вообще выжил. Из-за слабого здоровья отец иногда запрещал ему заниматься геометрией, так как имел опасение за состояние здоровья, которое может ухудшиться вследствие умственного перенапряжения. Но такие ограничения не заставили Блеза отказаться от науки и уже в раннем возрасте он доказал первые теоремы Евклида. Но когда отцу стало известно, что его сын сумел доказать 32 теорему, то не смог запретить ему изучать математику.
Арифмометр Паскаля.
В 18 лет Паскаль наблюдал, как его отец составляет отчет по налогам целой области (Нормандия). Это было скучнейшее и монотонное занятие, которое отнимало массу времени и сил, так как расчеты производились в столбик. Блез решил помочь отцу и около двух лет работал над созданием вычислительной машины. Уже в 1642 году на свет появился первый калькулятор.
Арифмометр Паскаля был создан по принципу античного таксометра – устройства, которое предназначалось для расчета расстояния, только немного видоизменённого. Вместо 2 колес использовалось уже 6, что позволило выполнять расчеты с шестизначными числами.
Арифмометр Паскаля.
В данной вычислительной машине колеса могли вращаться только в одном направлении. Производить суммирующие операции на такой машине было легко. Например, нам необходимо высчитать сумму 10+15=? Для этого необходимо вращать колесо пока не выставится значение первого слагаемого 10, потом крутим это же колесо до значения 15. При этом указатель сразу же показывает 25. То есть подсчет происходит в полуавтоматическом режиме.
Вычитание на такой машине невозможно произвести, так как колеса не вращаются в обратном направлении. Делить и умножать арифмометр Паскаля не умел. Но даже в таком виде и с такими функциональными возможностями эта машина была полезной и ей с радостью пользовался Паскаль-старший. Машина производила быстрые и безошибочные математические действия по суммированию. Паскаль-старший даже вложил деньги в производство паскалин. Но это принесло только разочарование, так как большинство бухгалтеров и счетоводов не хотели принимать такое полезное изобретение. Они считали, что при введении таких машин в действие им придётся искать другую работу. В 18 столетии арифмометры Паскаля широко использовались моряками, артиллеристами и ученными для арифметических сложений. Это изобретение саботировалось со стороны финансистов более 200 лет.
Изучение атмосферного давления.
В свое время Паскаль видоизменил опыт Эванджелиста Торричелли и сделал вывод, что над жидкостью в трубке должна образоваться пустота. Он купил дорогостоящие стеклянные трубки и проводил опыты без использования ртути. Вместо неё он применил воду и вино. В ходе экспериментов выяснилось, что вино имеет свойство подыматься выше, чем вода. Декорт в свое время доказывал, что над жидкостью должны располагаться ее пары. Если вино испаряется быстрее воды, то накопившиеся пары вина должны препятствовать поднятию жидкости в трубке. Но на практике предположения Декарта были опровергнуты. Паскаль предположил, что атмосферное давление воздействует одинаково на тяжелые и легкие жидкости. Данное давление способно затолкнуть в трубку больше вина, так как оно легче.
Опыты Эванджелиста Торричелли
Паскаль, который долгое время экспериментировал с водой и вином, установил, что высота подъема жидкостей меняется в зависимости от погодных условий. В 1647 году было сделано открытие, которое свидетельствуют о том, что атмосферное давление и показания барометра зависят от погоды.
Чтобы окончательно доказать то, что высота подъёма столбика жидкости в трубке Торричелли зависит от изменения атмосферного давления, Паскаль просит своего родственника подняться с трубкой на гору Пюи-де-Дом. Высота этой горы составляет 1465 метров над уровнем моря и имеет на вершине меньшее давление, чем у ее подножья.
Так Паскаль сформулировал свой закон: на одном расстоянии от центра Земли – на горе, равнине или водоеме атмосферное давление имеет одинаковое значение.
Теория вероятности.
С 1650 года Паскаль с трудом передвигается, так как был поражен частичным параличом. Врачи считали, что его болезнь связана с нервами и ему необходимо встряхнуться. Паскаль стал посещать игорные дома и одно из заведений имело название «Папе-Рояль», которым владел герцог Орлеанский.
В этом казино судьба свела Паскаля с шевалье де Мере, который обладал необычными математическими способностями. Он поведал Паскалю, что при бросании кости в подряд 4 раза, выпадение 6 составляет более 50%. Мере делая небольшие ставки в игре выигрывал, используя свою систему. Такая система работала, только при бросании одной кости. При переходе на другой стол, где производился бросок пары костей, система Мере не приносила прибыль, а наоборот только убытки.
Такой подход натолкнул Паскаля на мысль, в которой он захотел рассчитать вероятность с математической точностью. Это был настоящий вызов судьбе. Паскаль решил решить данную задачу при помощи математического треугольника, который был известен даже в древности (например, Омар Хайям упоминал о нем), который потом получил название – треугольник Паскаля. Эта пирамида, состоящая из чисел, каждое из которых равно суме пары чисел расположенных над ним.
