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).

Гениальный учёный, физик, математик, изобретатель, писатель, философ и религиозный мыслитель Блез Паскаль был необыкновенно одарённым человеком.

Отец Паскаля Этьен был председателем налогового управления. Он прекрасно разбирался в математике и исследовал алгебраическую кривую 4-го порядка, названную в его честь «улиткой Паскаля». Этьен был знаком с такими известными математиками, как Ферма и Декарт.

Именно Этьен составил для Блеза Паскаля план обучения. Согласно этому плану, с 12 лет Блез должен был изучать древние языки, а с математикой он планировал познакомить сына в 15 лет.Но знакомство Блеза с математикой произошло гораздо раньше. Его очень интересовала геометрия. Хотя он не знал геометрических терминов и окружность называл «колечком», а прямую линию «палочкой», он начал находить соотношения между ними, и вскоре смог доказать Евклидову теорему о сумме углов треугольника. После этого с помощью отца он начал изучать геометрию Евклида, познакомился с работами Архимеда.

Первые научные успехи

В 1639 г, когда Паскалю исполнилось всего 16 лет, им была сформулирована одна из основных теорем проективной геометрии – теорема Паскаля о треугольнике, вписанном в окружность или в любое другое коническое сечение.

В этом же возрасте он исследовал конические сечения.

Спустя 2 годаПаскаль начал работу над созданием первой вычислительной машины. Она представляла собой ящик, внутри которого располагались шестерёнки, связанные друг с другом. Машина Паскаля выполняла простейшие математические операции. Это был примитивный арифмометр, ставший основой большинства вычислительных устройств.
Занимаясь изучением вероятности выигрыша, Паскаль положил начало теории вероятности, которую он называл «математикой случая».

Паскаль и физика

Физика была вторым увлечением Блеза Паскаля. Он подтвердил предположение Торричелли о том, что атмосферное давление существует. Кроме того, он высказал мысль, что с увеличением высоты атмосферное давление уменьшается. И когда в 1647 г. по описаниям Паскаля провели опыт, то оказалось, что на вершине горы давление атмосферы действительно ниже, чем у основания.

Паскаль доказал, что воздух имеет вес, и вычислил приблизительную массу атмосферы. Он предложил использовать барометр для предсказания погоды, так как установил, что показания барометра зависят от температуры и влажности воздуха.

В 1653 г. Паскаль сформулировал основной закон гидростатики, согласно которому давление на жидкость передается ею равномерно без изменения во все стороны. Этот закон назван законом Паскаля, а самого Паскаля считают основоположником классической гидростатики – науки о жидкости или газе в состояния равновесия (покоя).

Способность жидкости передавать давление по всем направлениям без изменения была положена в основу устройства гидравлических и пневматических устройств.

На основе закона Паскаля построены гидравлические прессы, гидравлические подъёмники, агрегаты для заправки горючим, опрыскиватели, водомёты, пневматические трубопроводы и т. д.

К сожалению, жизнь гениального учёного оказалась короткой. Его здоровье постоянно ухудшалось с 1658 г. Ужасные головные боли мучили его. Физически он стал очень слаб, хотя ему было всего 35 лет. Врачи запретили любые умственные нагрузки. А в 1660 г. Паскаль выглядел, как старик.

Умер Блез Паскаль в 1662 г.

В честь Паскаля названа единица измерения давления в системе СИ. Один из первых языков программирования называется Pascal. Имя Паскаля носит университет в Клермон-Ферране.

Паскаль носил в душе водоворот без дна.
Ш. Бодлер. "Пропасть".
Перевод К. Бальмонта.

Блез Паскаль родился 19 июня 1623 года. Он - один из самых знаменитых людей в истории человечества. Паскаль входит в число великих французов, портреты которых воспроизведены на ассигнациях (наряду с Корнелем, Расином, Вольтером и Пастером). Очень внушительно выглядит собрание высказываний великих людей о Паскале, и соблазнительно хотя бы перечислить некоторые из них, но нас останавливает предостережение самого Паскаля: "...когда мы цитируем авторов, мы цитируем их доказательства, а не их имена...". Мы лишь заметим, что разные люди в разные времена воспринимали Паскаля - мыслителя и писателя - как своего современника.

Правильно оценить Паскаля - математика и физика - можно лишь в исторической перспективе. Сегодня об открытиях Паскаля рассказывается на страницах школьных учебников. Для того, чтобы понять величие этих открытий, нужно научиться удивляться тому, чему удивлялись его современники. Заодно мы можем заметить, сколь различаются скорости "старения" естественно-научных и гуманитарных открытий.

Упомянем еще об одной грани наследия Паскаля - его практических достижениях. Некоторые из них удостоились высшего отличия - сегодня мало кто знает имя их автора. Многим ли известно, что самую обыкновенную тачку изобрел Паскаль (а не безымянный умелец в Древнем Египте или Китае)? А еще Паскалю принадлежит идея омнибусов - общедоступных карет ("за 5 су") с фиксированными маршрутами - первого вида регулярного городского транспорта.

1. Палочки и монетки

Когда мы учимся рисовать графики, то в калейдоскопе безымянных кривых иногда появляются кривые, имеющие какое-то название или носящие чье-то имя: спираль Архимеда, трезубец Ньютона, конхоида Никомеда, лист Декарта, локон Марии Аньезе, улитка Паскаля (рис. 1)... Редко, кто усомнится в том, что это тот же Паскаль, которому принадлежит "закон Паскаля". Однако в названии замечательной кривой 4-го порядка увековечено имя Этьена Паскаля (1588-1651) - отца Блеза Паскаля. Э. Паскаль, как было принято в роде Паскалей, служил в парламенте (суде) города Клермон-Феррана. Совмещение юридической деятельности с занятиями науками, далекими от юриспруденции, было делом нередким.

Примерно в это же время посвящал математике свой досуг советник тулузского парламента Пьер Ферма (1601-1665). Хотя собственные достижения Э. Паскаля были скромными, его основательные познания позволяли ему поддерживать профессиональные контакты с большинством французских математиков.

С великим Ферма он обменивался трудными задачами на построение треугольников; в споре Ферма с Рене Декартом (1596-1650) о задачах на максимум и минимум Паскаль выступал на стороне Ферма. Б. Паскаль унаследовал добрые отношения отца со многими математиками, но вместе с тем к нему перешли и напряженные отношения с Декартом.

Рано овдовев, Этьен Паскаль посвящает себя главным образом воспитанию своих детей (кроме сына, у него были две дочери - Жильберта и Жаклина). У маленького Блеза очень рано обнаруживается поразительное дарование, но, как это часто бывает, в сочетании с плохим здоровьем. (Всю жизнь с Б. Паскалем случались странные происшествия; в раннем детстве он едва не погиб от непонятной болезни, сопровождавшейся припадками, которую семейная легенда связывает с колдуньей, сглазившей мальчика.)

Этьен Паскаль тщательно продумывает систему воспитания детей. На первых порах он решительно исключает математику из числа предметов, которым обучает Блеза: отец боялся, что увлеченность математикой помешает гармоничному развитию, а неизбежные напряженные размышления повредят слабому здоровью сына. Однако 12-летний мальчик, узнав о существовании таинственной геометрии, которой занимался отец, уговорил его рассказать немного о запретной науке. Полученных сведений оказалось достаточно для того, чтобы начать увлекательную "игру в геометрию", доказывать теорему за теоремой. В этой игре участвовали "монетки" - круги, "треуголки" - треугольники, "столы" - прямоугольники, "палочки" - отрезки. Мальчик был застигнут отцом в тот момент когда он обнаружил, что углы треуголки составляют столько же, сколько два угла стола. Э. Паскаль без труда узнал знаменитое 32-е предложение первой книги Евклида - теорему о сумме углов треугольника. Результатом были слезы на глазах отца и доступ к шкафам с математическими книгами.

История о том, как Паскаль сам построил евклидову геометрию, известна по восторженному рассказу его сестры Жильберты. Этот рассказ породил очень распространенное заблуждение, заключающееся в том, что раз Паскаль открыл 32-е предложение "Начал" Евклида, то он открыл перед этим все предыдущие теоремы и все аксиомы. Нередко это воспринималось как аргумент в пользу того, что аксиоматика Евклида - единственно возможная. На самом же деле, вероятно, геометрия у Паскаля находилась на "доевклидовском" уровне, когда интуитивно неочевидные утверждения доказываются путем сведения к очевидным, причем набор последних никак не фиксируется и не ограничивается. Лишь на следующем, существенно более высоком уровне делается великое открытие, что можно ограничиться конечным сравнительно небольшим набором очевидных утверждений - аксиом, предположив истинность которых можно остальные геометрические утверждения доказать. При этом, наряду с неочевидными утверждениями (такими, как, например, теоремы о замечательных точках треугольника), приходится доказывать "очевидные" теоремы, в справедливость которых легко поверить (например, простейшие признаки равенства треугольников). Собственно 32-е предложение - первое неочевидное в этом смысле предложение "Начал". Нет сомнения, что у юного Паскаля не было ни времени для огромной работы по отбору аксиом, ни, скорее всего, потребности в ней.

Это интересно сопоставить со свидетельством А. Эйнштейна, который в те же 12 лет в значительной степени самостоятельно постигал геометрию (в частности, нашел доказательство теоремы Пифагора, о которой узнал от дяди): "Вообще мне было достаточно, если я мог в своих доказательствах опираться на такие положения, справедливость которых представлялась мне бесспорной".

Примерно в 10 лет Б. Паскаль сделал первую физическую работу: заинтересовавшись причиной звучания фаянсовой тарелки и проведя поразительно хорошо организованную серию экспериментов при помощи подручных средств, он объяснил заинтересовавшее его явление колебанием частичек воздуха.

2. "Мистический шестивершинник" или "великая паскалева теорема"

В 13 лет Б. Паскаль уже имеет доступ в математический кружок Мерсенна, в который входило большинство парижских математиков, в том числе Э. Паскаль (Паскали жили в Париже с 1631 года).

Францисканский монах Марен Мерсенн (1588-1648) сыграл в истории науки большую и своеобразную роль ученого-организатора. (При оценке деятельности Мерсенна надо иметь в виду, что первый научный журнал - "Журнал ученых" - был основан в 1665 году.) Его основная заслуга состояла в том, что он вел обширную переписку с большинством крупных ученых мира (у него было несколько сот корреспондентов). Мерсенн умело концентрировал информацию и сообщал ее заинтересованным ученым. Эта деятельность требовала своеобразного дарования: умения быстро понимать новое, хорошо ставить задачи. Обладающий высокими нравственными качествами, Мерсенн пользовался доверием корреспондентов. Наряду с заочным коллективом корреспондентов существовал и очный кружок - "четверги Мерсенна", - в который и попал Блез Паскаль. Здесь он нашел себе достойного учителя. Им был Жерар Дезарг (1593 - 1662), инженер и архитектор, создатель оригинальной теории перспективы. Его главное сочинение "Черновой набросок вторжения в область того, что происходит при встрече конуса с плоскостью" (1639 г.) нашло лишь нескольких читателей и среди них особое место занимает Б. Паскаль, сумевший существенно продвинуться вперед.

Хотя в то время Декарт прокладывал в геометрии совершенно новые пути, создавая аналитическую геометрию, в основном геометрия едва достигла уровня, на котором она находилась в Древней Греции. Многое из наследия греческих геометров оставалось неясным. Это прежде всего относилось к теории конических сечений. Самое выдающееся сочинение на эту тему - 8 книг "Konika" Аполлония - было известно лишь частично. Предпринимались попытки дать модернизированные изложения теории, среди которых наиболее известное принадлежит Клоду Мидоржу (1585-1647), члену кружка Мерсенна, но это сочинение фактически не содержало новых идей. Дезарг заметил, что систематическое применение метода перспективы позволяет построить теорию конических сечений с совершенно новых позиций.

Рассмотрим центральную проекцию из некоторой, точки O картинок на плоскости α на плоскость β (рис. 2). Применять такое преобразование в теории конических сечений очень естественно, поскольку само их определение - как сечений прямого кругового конуса - можно перефразировать так (рис. 3): все они получаются при центральном проектировании из вершины конуса на различные плоскости одного из них (например, окружность). Далее, заметив, что при центральном проектировании пересекающиеся прямые могут перейти или в пересекающиеся или в параллельные, объединим два последних свойства в одно, считая, что все параллельные друг другу прямые пересекаются в одной "бесконечно удаленной точке"; разные лучи параллельных прямых дают разные бесконечно удаленные точки; все бесконечно удаленные точки плоскости заполняют "бесконечно удаленную прямую". Если принять эти соглашения, то две любые различные прямые (уже не исключая параллельных) будут пересекаться в единственной точке. Утверждение, что через точку A вне прямой m можно провести единственную прямую, параллельную m, можно переформулировать так: через обычную точку A и бесконечно удаленную точку (отвечающую семейству прямых, параллельных m) проходит единственная прямая - в результате в новых условиях без всяких ограничений справедливо утверждение, что через две различные точки проходит единственная прямая (бесконечно удаленная, если обе точки бесконечно удалены). Мы видим, что получается очень изящная теория, но для нас важно то, что при центральном проектировании точка пересечения прямых (в обобщенном смысле) переходит в точку пересечения. Важно продумать, какую роль в этом утверждении играет введение бесконечно удаленных элементов (при каких условиях точка пересечения переходит в бесконечно удаленную точку, когда прямая переходит в бесконечно удаленную прямую, и обратно). Не останавливаясь на использовании этого простого соображения Дезаргом, мы расскажем о том, как замечательно применил его Паскаль.

В 1640 году Б. Паскаль напечатал свой "Опыт о конических сечениях". Небезынтересны сведения об этом издании: тираж - 50 экземпляров, 53 строки текста напечатаны на афише, предназначенной для расклейки на углах домов (про афишу Паскаля достоверно не известно, но Дезарг заведомо рекламировал таким способом свои результаты). В афише, подписанной инициалами автора (B. P.), без доказательства сообщается следующая теорема, которую ныне называют теоремой Паскаля. Пусть на коническом сечении L (на рис. 4 L - парабола, на рис. 5 - эллипс) произвольно выбраны и занумерованы 6 точек. Обозначим через P, Q, R точки пересечения трех пар прямых (1, 2) и (4, 5); (2, 3) и (5, 6); (3, 4) и (6, 1). При простейшей нумерации ("по порядку" - рис. 5) - это точки пересечения противоположных сторон шестиугольника. Тогда точки P, Q, R лежат на одной прямой.

(Сформулируйте самостоятельно следствия, получающиеся из этой теоремы, когда некоторые из рассматриваемых точек являются бесконечно удаленными.)

Паскаль вначале формулирует теорему для окружности и ограничивается простейшей нумерацией точек. В этом случае это элементарная, хотя и не слишком простая задача. А вот переход от окружности к любому коническому сечению очень прост. Нужно преобразовать при помощи центральной проекции такое сечение в окружность и воспользоваться тем, что при центральном проектировании прямые переходят в прямые, а точки пересечения (в обобщенном смысле) - в точки пересечения. Тогда, как уже доказано, образы точек P, Q, R при проектировании будут лежать на одной прямой, а отсюда следует, что и сами точки P, Q, R обладают этим свойством.

Теорема, которую Паскаль назвал теоремой о "мистическом шестивершиннике", не была самоцелью; он рассматривал ее как ключ для построения общей теории конических сечений, покрывающей теорию Аполлония. Уже в афише упоминаются обобщения важных теорем Аполлония, которые не удавалось получить Дезаргу. Дезарг высоко оценил теорему Паскаля, назвав ее "великой паскалевой"; он утверждал, что в ней содержатся первые четыре книги Аполлония.

Паскаль начинает работу над "Полным трудом о конических сечениях", который в 1654 году упоминается как оконченный в послании "Знаменитейшей Парижской математической академии". От Мерсенна известно, что Паскаль получил около 400 следствий из своей теоремы. Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716) был последним, кто видел трактат Паскаля уже после его смерти, в 1675-1676 году. Несмотря на совет Лейбница, родные не опубликовали рукопись, а со временем она была утеряна.

В качестве примера приведем одно из самых простых, но и самых важных следствий из теоремы Паскаля. Коническое сечение однозначно определяется любыми своими пятью точками. Действительно, пусть {1, 2, 3, 4, 5} - точки конического сечения (рис. 6) и m - произвольная прямая, проходящая через (5). Тогда на m существует единственная

точка (6) конического сечения, отличная от (5). В обозначениях теоремы Паскаля точка P является точкой пересечения (1, 2) и (4, 5), Q - точка пересечения (2, 3) и m, R - точка пересечения (3, 4) и PQ, а тогда (6) определится как точка пересечения (1, R) и m.

3. "Паскалево колесо"

2 января 1640 года семья Паскалей переезжает в Руан, где Этьен Паскаль получает место интенданта провинции, фактически ведающего всеми делами при губернаторе.

Этому назначению предшествовали любопытные события. Э. Паскаль принял активное участие в выступлениях парижских рантьеров, за что ему грозило заточение в Бастилию. Он был вынужден скрываться, но в это время заболела оспой Жаклина, и отец, несмотря на страшную угрозу, навещает ее. Жаклина выздоровела и даже участвовала в спектакле, на котором присутствовал кардинал Ришелье. По просьбе юной актрисы кардинал простил ее отца, но одновременно назначил его на должность. Бывший смутьян должен был проводить в жизнь политику кардинала (читателей "Трех мушкетеров" это коварство, наверное, не удивит).

Теперь у Этьена Паскаля было очень много счетной работы, в которой ему постоянно помогает сын. В конце 1640 года Блезу Паскалю приходит мысль построить машину, чтобы освободить ум от расчетов "с помощью пера и жетонов". Основной замысел возник быстро и оставался неизменным на протяжении всей работы: "...каждое колесо или стержень некоторого разряда, совершая движение на десять арифметических цифр, заставляет двигаться следующее только на одну цифру". Однако блестящая идея - это только первый шаг. Несравненно больших сил потребовала ее реализация. Позднее в "Предуведомлении" тому, кто "будет иметь любознательность видеть арифметическую машину и пользоваться ею", Блез Паскаль скромно напишет: "Я не экономил ни время, ни труд, ни средства, чтобы довести ее до состояния быть тебе полезной". За этими словами стояло пять лет напряженной работы, которая привела к созданию машины ("паскалева колеса", как говорили современники), надежно, хотя и довольно медленно, производившей четыре действия над пятизначными числами. Паскаль изготовил около пятидесяти экземпляров машины; вот только перечень материалов, которые он перепробовал: дерево, слоновая кость, эбеновое дерево, латунь, медь. Он потратил много сил на поиски лучших ремесленников, владеющих "токарным станком, напильником и молотком", и ему много раз казалось, что они не в состоянии достичь необходимой точности. Тщательно продумывается система испытаний, в их число включается перевозка на 250 лье. Паскаль не забывает и о рекламе: он заручается поддержкой канцлера Сегье, добивается "королевских привилегий" (нечто вроде патента), много раз демонстрирует машину в салонах и даже посылает экземпляр шведской королеве Христине. Наконец налаживается производство; точное число произведенных машин неизвестно, но до настоящего времени сохранилось восемь экземпляров.

Поражает, как блестяще умел делать Паскаль самые разные вещи. Сравнительно недавно стало известно, что в 1623 году Шиккард, друг Кеплера, построил арифметическую машину, однако машина Паскаля была гораздо совершенней.

4. "Боязнь пустоты" и "Великий эксперимент равновесия жидкостей"

В конце 1646 года до Руана докатилась молва об удивительных "итальянских опытах с пустотой". Вопрос о существовании пустоты в природе волновал еще древних греков; в их взглядах на этот вопрос проявлялось присущее древнегреческой философии разнообразие точек зрения: Эпикур считал, что пустота может существовать и действительно существует; Герон - что она может быть получена искусственно, Эмпедокл - что ее нет и ей неоткуда взяться, и, наконец, Аристотель утверждал, что "природа боится пустоты". В средние века ситуация упростилась, поскольку истинность учения Аристотеля была установлена практически в законодательном порядке (еще в XVII веке за выступление против Аристотеля во Франции можно было попасть на каторгу). Классический пример "боязни пустоты" демонстрирует вода, поднимающаяся вслед за поршнем, не давая образоваться пустому пространству. И вдруг с этим примером произошел казус. При сооружении фонтанов во Флоренции обнаружилось, что вода "не желает" подниматься выше 34 футов (10,3 метра). Недоумевающие строители обратились за помощью к престарелому Галилео Галилею (1564-1642), который сострил, что, вероятно, природа перестает бояться пустоты на высоте, превышающей 34 фута, но все же предложил разобраться в странном явлении своим ученикам Эванджелиста Торричелли (1608-1647) и Винченцо Вивиани (1622-1703). Вероятно, Торричелли (а, возможно, и самому Галилею) принадлежит мысль, что высота, на которую может подняться жидкость в насосе, обратно пропорциональна ее удельному весу. В частности, ртуть должна подняться на высоту в 13,3 раза меньшую, чем вода, т. е. на 76 см. Опыт приобрел масштабы более благоприятные для лабораторных условий и был проведен Вивиани по инициативе Торричелли. Этот опыт хорошо известен, но все же напомним, что запаянная с одного конца метровая стеклянная трубка заполняется ртутью, открытый конец зажимается пальцем, после чего трубка переворачивается и опускается в чашку с ртутью. Если отнять палец, то уровень ртути в трубке упадет до 76 см. Торричелли делает два утверждения: во-первых, пространство над ртутью в трубке пусто (потом его назовут "торричеллевой пустотой"), а, во-вторых, ртуть из трубки не выливается полностью, поскольку этому препятствует столб воздуха, давящий на поверхность ртути в чашке. Приняв эти гипотезы, можно все объяснить, но можно получить объяснение и введя специальные довольно сложно действующие силы, препятствующие образованию вакуума. Принять гипотезы Торричелли было непросто. Лишь немногие из его современников смирились с тем, что воздух имеет вес; некоторые, исходя из этого, поверили в возможность получения вакуума, но поверить, что легчайший воздух удерживает в трубке тяжелую ртуть, было почти невозможно. Упомянем, что Галилей пытался объяснить этот эффект свойствами самой жидкости, а Декарт утверждал, что кажущийся вакуум всегда заполнен "тончайшей материей".

Паскаль с увлечением повторяет итальянские опыты, придумав много остроумных усовершенствований. Восемь таких опытов описаны в трактате, опубликованном в 1647 году. Он не ограничивается опытами со ртутью, а экспериментирует с водой, маслом, красным вином, для чего ему потребовались бочки вместо чашек и трубки длиной около 15 м. Эффектные опыты выносятся на улицы Руана, радуя его жителей. (До сих пор гравюры с винным барометром любят воспроизводить в учебниках физики.)

На первых порах Паскаля более всего интересует вопрос о доказательстве того, что пространство над ртутью пусто. Была распространена точка зрения, что кажущийся вакуум заполняет материя, "не имеющая свойств" (вспоминается подпоручик Киже из повести Ю. Н. Тынянова, "не имеющий фигуры"). Доказать отсутствие такой материи просто невозможно. Четкие высказывания Паскаля очень важны в плане постановки более широкой проблемы о характере доказательств в физике. Он пишет: "После того, как я доказал, что ни одна из материй, которые доступны нашим чувствам и которые нам известны, не заполняет это пространство, кажущееся пустым, мое мнение, пока мне не докажут существование какой-то материи, заполняющей его, - что это пространство в самом деле пусто и лишено всякой материи". Менее академические высказывания содержатся в письме ученому-иезуиту Ноэлю: "Но у нас больше оснований отрицать ее (тончайшей материи. - С. Г.) существование, потому что нельзя ее доказать, чем верить в нее по той единственной причине, что нельзя доказать, что ее нет". Итак, необходимо доказывать существование объекта и нельзя требовать доказательства его отсутствия (это ассоциируется с юридическим принципом, состоящим в том, что суд должен доказать виновность и не вправе требовать от обвиняемого доказательств невиновности).

На родине Паскаля в Клермоне жила в это время старшая сестра Б. Паскаля Жильберта; ее муж Флорен Перье, служа в суде, свободное время посвящал наукам. 15 ноября 1647 года Паскаль отправляет Перье письмо, в котором просит сравнить уровни ртути в трубке Торричелли у подножия и на вершине горы Пюи-де-Дом: "Вы понимаете, если бы высота ртути на вершине горы оказалась меньшей, чем у подошвы (я так думаю по многим основаниям, хотя все, писавшие об этом предмете, придерживаются другого мнения), то из этого можно было бы заключить, что единственная причина явления - тяжесть воздуха, а не пресловутый horror vacui (боязнь пустоты - С. Г.). Ясно, в самом деле, что внизу горы воздух должен быть сгущеннее, чем наверху, между тем как нелепо предполагать в нем больший страх пустоты у подножия, нежели на вершине". Эксперимент по разным причинам откладывался и состоялся лишь 19 сентября 1648 года в присутствии пяти "уважаемых жителей Клермона". В конце года вышла брошюра, в которую были включены письмо Паскаля и ответ Перье с очень скрупулезным описанием опыта. При высоте горы около 1,5 км разница уровней ртути составила 82,5 мм: это "повергло участников эксперимента в восхищение и удивление" и, вероятно, было неожиданным для Паскаля. Предположить существование предварительных оценок невозможно, а иллюзия легкости воздуха была очень велика. Результат был столь ощутим, что уже одному из участников эксперимента аббату де ла Мару приходит в голову мысль, что результаты может дать эксперимент в куда более скромных масштабах. И, действительно, разница уровней ртути у основания и наверху собора Нотр-Дам-де-Клермон, имеющего высоту 39 м, составила 4,5 мм. Если бы Паскаль допускал такую возможность, он не стал бы ожидать десять месяцев. Получив известие от Перье, он повторяет эксперименты на самых высоких зданиях Парижа, получая те же результаты. Паскаль назвал этот эксперимент "великим экспериментом равновесия жидкостей" (это название может вызвать удивление, поскольку речь идет о равновесии воздуха и ртути и тем самым воздух назван жидкостью). В этой истории есть одно запутанное место.

Декарт утверждал, что именно он подсказал идею эксперимента. Вероятно, здесь произошло какое-то недоразумение, так как трудно предположить, что Паскаль сознательно не ссылался на Декарта.

Паскаль продолжает экспериментировать, используя наряду с барометрическими трубками большие сифоны (подбирая короткую трубку так, чтобы сифон не работал); он описывает разницу в результатах экспериментов для различных местностей Франции (Париж, Овернь, Дьепп). Паскаль знает, что барометр можно использовать как высотомер (альтиметр) , но вместе с тем понимает, что зависимость между уровнем ртути и высотой местности - не простая и ее не удается пока обнаружить. Он замечает, что показания барометра в одной и той же местности зависят от погоды; сегодня предсказание погоды - основная функция барометра (прибор для измерения "изменений воздуха" хотел построить Торричелли). А однажды Паскаль решил вычислить общий вес атмосферного воздуха ("мне хотелось доставить себе это удовольствие и я провел расчет"). Получилось 8,5 триллиона французских фунтов.

Мы не имеем возможности останавливаться на других опытах Паскаля о равновесии жидкостей и газов, поставивших его наряду с Галилеем и Симоном Стевином (1548-1620) в число создателей классической гидростатики. Здесь и знаменитый закон Паскаля, и идея гидравлического пресса, и существенное развитие принципа возможных перемещений. Одновременно он придумывает, например, зрелищно эффектные опыты, иллюстрирующие открытый Стевином парадоксальный факт, что давление жидкости на дно сосуда зависит не от формы сосуда, а лишь от уровня жидкости: в одном из опытов наглядно видно, что требуется груз в 100 фунтов, чтобы уравновесить давление на дно сосуда воды весом в одну унцию; в процессе опыта вода замораживается, и тогда хватает груза в одну унцию. Паскаль демонстрирует своеобразный педагогический талант. Было бы хорошо, если бы и сегодня школьника удивляли те факты, которые поражали Паскаля и его современников.

Физические исследования Паскаля были прерваны в 1653 году в результате трагических происшествий, о которых мы расскажем ниже.

5. "Математика случая"

В январе 1646 года Этьен Паскаль во время гололеда вывихнул бедро, и это едва не стоило ему жизни. Реальность потери отца произвела ужасное впечатление на сына, и это прежде всего сказалось на его здоровье: головные боли стали невыносимыми, он мог передвигаться лишь на костылях и был в состоянии проглотить только несколько капель теплой жидкости. От врачей-костоправов, лечивших отца, Б. Паскаль узнал об учении Корнелия Янсения (1585-1638), которое в то время распространялось во Франции, противостоя иезуитизму (последний существовал к тому времени примерно сто лет). На Паскаля произвел наибольшее впечатление побочный элемент в учении Янсения: допустимо ли бесконтрольное занятие наукой, стремление все познать, все разгадать, связанное прежде всего с неограниченной пытливостью человеческого ума, или, как писал Янсений, с "похотью ума". Паскаль воспринимает свою научную деятельность как греховную, а выпавшие на его долю беды - как кару за этот грех. Это событие сам Паскаль назвал "первым обращением". Он решает отказаться от дел "греховных и противных богу". Однако это ему не удается: мы уже забежали вперед и знаем, что вскоре он каждую минуту, которую ему оставляет болезнь, посвятит физике.

Здоровье несколько улучшается, и с Паскалем происходят вещи, мало понятные для его близких. Он мужественно переносит в 1651 году смерть отца, и его рационалистические, внешне холодные рассуждения о роли отца в его жизни резко контрастируют с реакцией пятилетней давности. А потом у Паскаля появились знакомые, мало подходящие для янсениста. Он путешествует в свите герцога де Роанне и знакомится там с кавалером де Мере, человеком высоко образованным и умным, но несколько самоуверенным и поверхностным. С де Мере охотно общались великие современники, и только поэтому его имя сохранилось в истории. При этом он умудрился писать Паскалю письма с поучениями по разным вопросам, не исключая и математики. Сейчас все это выглядит наивным и, по словам Сент-Бева, "такого письма вполне достаточно, чтобы погубить человека, его писавшего, во мнении потомства". Тем не менее, довольно длительное время Паскаль охотно общался с де Мере, он оказался способным учеником кавалера по части светской жизни.

Мы переходим к истории о том, как "задача, поставленная перед суровым янсенистом светским человеком, стала источником теории вероятностей" (Пуассон). Собственно, задач было две и, как выяснили историки математики, обе они были известны задолго до де Мере. Первый вопрос состоит в том, сколько раз нужно кинуть две игральные кости, чтобы вероятность того, что хотя бы один раз выпадет две шестерки, превысит вероятность того, что две шестерки не выпадут ни разу. Де Мере и сам решил эту задачу, но, к сожалению... двумя способами, давшими разные ответы: 24 и 25 бросков. Будучи уверенным в одинаковой достоверности обоих способов, де Мере обрушивается на "непостоянство" математики. Паскаль, убедившись в том, что правильный ответ - 25, даже не приводит решения. Основные его усилия были направлены на решение второй задачи - задачи "о справедливом разделе ставок". Происходит игра, все участники (их число может быть больше двух) вначале делают ставки в "банк"; игра разбивается на несколько партий, и для выигрыша банка надо выиграть некоторое фиксированное число партий. Вопрос состоит в том, как следует справедливо разделить банк между игроками в зависимости от числа выигранных ими партий, если игра не доведена до конца (никто не выиграл числа партий, достаточного для получения банка). По словам Паскаля, "де Мере... даже не смог подступиться к этому вопросу...".

Никто из окружения Паскаля не сумел понять предложенное им решение, но все же достойный собеседник нашелся. Между 29 июля и 27 октября Паскаль обменивается письмами с Ферма (при посредничестве Пьера Каркави, унаследовавшего функции Мерсенна). Часто считают, что в этой переписке родилась теория вероятностей. Ферма решает задачу о ставках иначе, чем Паскаль, и первоначально возникают некоторые разногласия. Но в последнем письме Паскаль констатирует: "Наше взаимопонимание полностью восстановлено", и далее: "Как я вижу, истина одна и в Тулузе и в Париже". Он счастлив тем, что нашел великого единомышленника: "Я и впредь хотел бы по мере возможностей делиться с вами своими мыслями".

В том же 1654 году Паскаль опубликовал одну из самых популярных своих работ "Трактат об арифметическом треугольнике". Теперь его называют треугольником Паскаля, хотя оказалось, что он был известен еще в Древней Индии, а в XVI веке был переоткрыт Штифелем. В основе лежит простой способ вычислять число сочетаний C k n индукцией по n (по формуле C k n = C k n-1 + C k-1 n-1). В этом трактате впервые принцип математической индукции, который фактически применялся раньше, формулируется в привычной для нас форме.

В 1654 году Паскаль в послании "Знаменитейшей Парижской математической академии" перечисляет работы, которые готовятся им к публикации, и в их числе трактат, который "может по праву претендовать на ошеломляющее название "Математика случая"".

6. Луи де Монтальт

Вскоре после смерти отца Жаклина Паскаль уходит в монастырь, и Блез Паскаль лишается присутствия очень близкого человека. Какое-то время его привлекает возможность жить, как живет большинство людей: он подумывает о том, чтобы купить должность в суде и жениться. Но этим планам не суждено было сбыться. В середине ноября 1654 года, когда Паскаль переезжал мост, передняя пара лошадей сорвалась, а коляска чудом задержалась у края пропасти. С тех пор, по словам Ламетри, "в обществе или за столом Паскалю всегда была необходима загородка из стульев или сосед слева, чтобы не видеть страшной пропасти, в которую он боялся упасть, хотя знал цену подобным иллюзиям". 23 ноября происходит необычный нервный припадок. Находясь в состоянии экстаза, Паскаль записывает на клочке бумаги мысли, которые проносятся в его голове. Позднее он перенес эту запись на пергамент; после его смерти обе бумаги обнаружили зашитыми в его камзоле. Это событие называют "вторым обращением" Паскаля.

С этого дня, по свидетельству Жаклины, Паскаль чувствует "огромное презрение к свету и почти непреодолимое отвращение ко всем принадлежащим ему вещам". Он прерывает занятия и с начала 1655 года поселяется в монастыре Пор-Рояль, добровольно ведя монашеский образ жизни.

В это время Паскаль пишет "Письма к провинциалу" - одно из величайших произведений французской литературы. "Письма" содержали критику иезуитов. Они издавались отдельными выпусками - "письмами", - начиная с 23 января 1656 года до 23 марта 1657 года (всего 18 писем). Автора - "друга провинциала" - звали Луи де Монтальтом. Слово "гора" в этом псевдониме (la montagne) уверенно связывают с воспоминаниями об опытах на Пюи-де-Дом. Письма читали по всей Франции, иезуиты были в бешенстве, но не могли достойно ответить (королевский духовник отец Анна предлагал 15 раз - по числу написанных к тому времени писем - сказать, что Монтальт - еретик). За автором, оказавшимся смелым и талантливым конспиратором, охотился судебный следователь, которого контролировал сам канцлер Сегье, когда-то покровительствовавший создателю арифметической машины (по свидетельству современника, уже после двух писем канцлеру "семь раз отворяли кровь"), и, наконец, в 1660 году государственный совет постановил сжечь книгу "мнимого Монтальта". Но это было по существу символическим мероприятием. Тактика Паскаля дала поразительные результаты. "Делались попытку самыми различными способами показать иезуитов отвратительными; Паскаль сделал больше: он показал их смешными", - так оценивает "Письма" Вольтер. "Шедевром шутливой логики" назвал их Бальзак, "кладом для комедиографа" - Расин. Образы Паскаля предвещали появление мольеровского Тартюфа.

Работая над "Письмами", Паскаль ясно понимал, что правильное владение логикой важно не только математикам. В Пор-Рояле много думали о системе образования, и существовали даже специальные янсенистские "маленькие школы". Паскаль активно включился в эти размышления, сделав, например, интересные замечания о первоначальном обучении грамоте (он считал, что нельзя начинать с изучения алфавита). В 1667 году посмертно вышли два фрагмента работы Паскаля "Разум геометра и искусство убеждения". Это сочинение не является научной работой; его назначение более скромно - быть введением к учебнику геометрии для янсенистских школ. Многие высказывания Паскаля производят очень сильное впечатление, и не верится, что такая четкость формулировок была достижима в середине XVII века. Вот одно из них: "Все должно быть доказано, и при доказательстве нельзя использовать ничего, кроме аксиом и ранее доказанных теорем. Никогда нельзя злоупотреблять тем обстоятельством, что разные вещи нередко обозначаются одним и тем же словом, поэтому определяемое слово должно быть мысленно заменено определением". В другом месте Паскаль замечает, что обязательно существуют неопределяемые понятия. Исходя из этих высказываний, Жак Адамар (1865-1963) считал, что Паскалю оставался маленький шаг, чтобы произвести "глубокую революцию во всей логике - революцию, которую Паскаль мог бы осуществить тремя веками раньше, чем это действительно случилось". Вероятно, здесь имеется в виду тот взгляд на аксиоматические теории, который сложился после открытия неевклидовой геометрии.

7. Амос Деттонвилль

"Я провел много времени в изучении отвлеченных наук; недостаток сообщаемых ими сведений отбил у меня охоту к ним. Когда я начал изучение человека, я увидал, что эти отвлечения ему несвойственны и что я еще больше запутался, углубляясь в них, чем другие, не зная их". Эти слова Паскаля характеризуют его настроение в последние годы жизни. И все же полтора года из них он занимался математикой...

Началось это весной 1658 года как-то ночью, когда во время страшного приступа зубной боли Паскаль вспомнил одну нерешенную задачу Мерсенна про циклоиду. Он замечает, что напряженные размышления отвлекают от боли. К утру он уже доказал целый ряд результатов о циклоиде и... исцелился от зубной боли. Поначалу Паскаль считает случившееся грехом и не собирается записывать полученные результаты. Позднее, под влиянием герцога де Роанне, он изменяет свое решение; в течение восьми дней, по свидетельству Жильберты Перье, "он только и делал, что писал, пока рука могла писать". А затем в июне 1658 года Паскаль, как это часто делалось тогда, организовал конкурс, предложив крупнейшим математикам решить шесть задач про циклоиду. Наибольших успехов добились Христиан Гюйгенс (1629-1695), решивший четыре задачи, и Джон Валлис (1616-1703), у которого с некоторыми пробелами были решены все задачи. Но наилучшей была признана работа неизвестного Амоса Деттонвилля. Гюйгенс признавал позднее, что "эта работа выполнена столь тонко, что к ней нельзя ничего добавить". Заметим, что "Amos Dettonville" состоит из тех же букв, что "Louis de Montalte". Так был придуман новый псевдоним Паскаля. На премиальные 60 пистолей труды Деттонвилля были изданы.

Теперь несколько слов о работе. Прежде всего приведем слова Паскаля о кривой, называемой циклоидой или рулеттой: "Рулетта является линией столь обычной, что после прямой и окружности нет более часто встречающейся линии; ... ибо это ни что иное, как путь, описываемый в воздухе гвоздем колеса, когда оно катится своим движением с того момента, как гвоздь начал подниматься от земли, до того, когда непрерывное качение колеса не приводит его опять к земле после окончания целого оборота, считая, что колесо - идеальный круг, гвоздь - точка его окружности, а земля - идеально плоская" (см. рис. 7). Паскаль считал, что циклоиду открыл Мерсенн, хотя на самом деле это сделал Галилей. Первоначальный интерес к этой кривой стимулировался тем, что ряд интересных задач для нее удалось решить элементарно. Например, по теореме Торричелли, чтобы провести касательную к циклоиде в точке A (рис. 8), нужно взять соответствующее этой точке положение производящего (катящегося) круга и соединить его верхнюю точку B с A (попытайтесь это доказать!). Вот еще одна теорема, которую Торричелли и Вивиани приписывают Галилею: площадь криволинейной фигуры, ограниченной аркой циклоиды (на рис. 9 она закрашена), равна утроенной площади производящего круга.

Задачи, рассмотренные Паскалем, уже не допускают элементарных решений (площадь и центр тяжести произвольного сегмента циклоиды, объемы соответствующих тел вращения и т. д.). На этих задачах Паскаль разработал по существу все, что необходимо для построения дифференциального и интегрального исчисления в общем виде. Лейбниц, который делит с Ньютоном славу создателей этой теории, пишет, что, когда, по совету Гюйгенса, он ознакомился с работами Паскаля, его "озарило новым светом", он удивился, насколько был близок Паскаль к построению общей теории, и неожиданно остановился, будто "на его глазах была пелена".

Для работ, предвосхищавших появление дифференциального и интегрального исчисления, было характерно то, что интуиция их авторов сильно опережала возможности провести строгие доказательства; математический язык был недостаточно развит, чтобы перенести на бумагу ход мыслей. Выход был найден позднее путем введения новых понятий и специальной символики. Паскаль не прибегал ни к какой символике, но он так виртуозно владел языком, что временами кажется, что у него в этом просто не было потребности. Приведем высказывание Н. Бурбаки: "Валлис в 1655 году и Паскаль в 1658 году составили каждый для своего употребления языки алгебраического характера, в которых, не записывая ни единой формулы, они дают формулировки, которые можно немедленно, как только будет понят их механизм, записать в формулах интегрального исчисления. Язык Паскаля особенно ясен и точен; и если не всегда понятно, почему он отказался от применения алгебраических обозначений не только Декарта, но и Виета, все же нельзя не восхищаться его мастерством, которое могло проявиться лишь на основе совершенного владения языком". Хочется сказать, что здесь Паскаль-писатель помог Паскалю-математику.

8. "Мысли"

После середины 1659 года Паскаль уже не возвращался ни к физике, ни к математике. В конце мая 1660 года он в последний раз приезжает в родной Клермон; Ферма приглашает его заехать в Тулузу. Горько читать ответное письмо Паскаля от 10 августа. Вот несколько выдержек из него: "... в настоящее время я занимаюсь вещами, столь далекими от геометрии, что с трудом вспоминаю о геометрии... хотя Вы тот человек, кого во всей Европе я считаю самым крупным математиком, не это качество привлекает меня; но я нахожу столько ума и прямоты в Вашей беседе и поэтому ищу общения с Вами... я нахожу математику наиболее возвышенным занятием для ума, но в то же время я знаю, что она столь бесполезна, что я делаю малое различие между человеком, который только геометр, и искусным ремесленником. Поэтому я называю ее самым красивым ремеслом на свете, но в конце концов это лишь ремесло. И я часто говорил, что она хороша, чтобы испытать свою силу, но не для приложения этой силы...". И, наконец, строчки, говорящие о физическом состоянии Паскаля: "Я так слаб, что не могу ни ходить без палки, ни ездить верхом. Я не могу даже ехать в экипаже более двух или трех лье...". В декабре 1660 года Гюйгенс дважды посетил Паскаля и нашел его глубоким стариком (Паскалю было 37 лет), который не в состоянии вести беседу.

Паскаль отдает последние годы жизни "изучению человека". Ему так и не удалось завершить свою главную книгу. Оставшиеся материалы были изданы посмертно в разных вариантах под разными заглавиями. Чаще всего эту книгу называют просто "Мысли".

Биография

Блез Паскаль - 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.

Детство

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 Лейбниц, рекомендовавший племяннику Паскаля Этьену Перье срочно напечатать его. Однако Перье не прислушался к мнению Лейбница, впоследствии рукопись была утеряна.

Руан

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.

Опыты с трубкой Торричелли

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.

Светская жизнь. «Математика случая»

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».

Пор-Рояль

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».

«Письма к провинциалу»

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. Вольтер писал: «Делались попытки самыми различными способами показать иезуитов отвратительными; Паскаль сделал больше: он показал их смешными».

Исследования циклоиды

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.

«Мысли»

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.

Последние годы

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.

Увековечение памяти

В честь Паскаля названы:

кратер на Луне;
единица измерения давления системы СИ;
язык программирования Pascal.
Один из двух университетов в Клермон-Ферране.
Ежегодная французская научная премия (официальный сайт).
Гимназия города Гомеля.

Блез Паскаль - великий математик и физик, замечательный философ, интересный литератор – все это совмещал в себе знаменитый французский ученый, оставаясь при этом вполне светским человеком.

Его называли человеком великого ума и великого сердца.

Краткая биография

Блез Паскаль появился на свет 19 июня 1623 года в городке Клермон-Ферран на юге Франции. Его родители Этьен Паскаль и Антуанетта, урожденная Бегон, были потомственными дворянами, получившими хорошее образование.

Блез с раннего детства проявлял выдающиеся способности, но родители оберегали его от утомительности занятий науками по причине слабого здоровья.

Но застав восьмилетнего сына в собственной библиотеке за доказательством теорем Евклида, отец решил больше не препятствовать занятиям. Тем более, что он сам был не чужд интереса к математике, как и многие из его друзей. Они даже организовали своеобразный научный кружок и на собраниях обсуждали новые исследования в математических кругах.

Впоследствии эти дружественные посиделки со спорами, дискуссиями и чтениями научных докладов стали зачатком Парижской академии.

Научная деятельность

Когда Блезу исполнилось 16 лет, он стал полноправным и деятельным членом этого кружка. Обширные знания, помноженные на врожденные способности, позволили молодому человеку вскоре занять лидирующее положение среди взрослых членов. И даже написать в столь юном возрасте свою первую научную работу о том, какие фигуры образует при пересечении с плоскостью усеченный конус.

В 18 лет он придумывает и собирает арифметическую машину названную "паскалина”, тем самым приносит себе известность не только во Франции, но и за ее пределами. Прообраз современного калькулятора привел в восторг ученых-современников Паскаля.

Люди же счетных профессий отнеслись к этому изобретению довольно враждебно, посчитав арифметическую машину конкуренткой для себя. Да и для практического использования она была несколько громоздкой. Однако, гения Блеза Паскаля как ученого это ничуть не умаляет.

Не смотря на то, что с 18 лет его стали мучить постоянные головные боли, это не отвратило молодого человека от научных изысканий. Его очень заинтересовало открытие молодым ученым из Италии Торричелли атмосферного давления. Пытливый ум Паскаля предположил, что сила атмосферного давления зависит от высоты нахождения измеряющего прибора – чем выше прибор, тем ниже давление, и, наоборот.

арифметическая машина Паскаля фото

Теоретических предположений Паскалю оказалось мало и он принял участие в практических испытаниях. Несколько подъемов в 1647 году на гору Пюи-де-Дом вместе с трубкой Торричелли и барометром, подтвердили практически гипотезу Паскаля о том, что вес воздуха влияет на атмосферное давление. Он справедливо предположил, что эту гипотезу можно отнести к жидким и газообразным веществам.

Паскаль не смог закончить эту работу и вывести окончательную формулу для своего открытия. Это было сделано позднее другими учеными, но сама единица измерения механического напряжения носит имя Паскаля. Зарождении тории вроятности К сожалению, в 27 лет не слишком крепкое здоровье Паскаля серьезно пошатнулось – он был частично парализован.

Занятия наукой пришлось сократить до минимума. Но его не просто деятельный и энергичный, но кипучий ум невозможно было ограничить. Начав вести рассеянную, светскую жизнь он стал посещать, в том числе и игорные дома и совершил открытие, что можно математически рассчитать вероятность выигрыша с поразительно высокой в процентном отношении величиной.

Свое открытие он сформулировал как теорию принятия решений. Возможность рассчитывать ее математически с использованием статистических данных позволяет успешно применять открытие 17 века в экономике, современном маркетинге, игре на бирже и так далее.

Своеобразной шуткой гения можно считать изобретение рулетки, которое пришло к Паскалю, когда он мучился от зубной боли. Желая отвлечься, он начал просчитывать вероятность выигрыша в лото с 36 картами. Итогом стала одна из самых азартных мировых игр. Но это же открытие о вероятности высчитать разные исходы событий, кардинально поменяло и жизнь самого Паскаля.

Материалист и христианин

Извечный спор между ученым материалистом и христианином о существовании Бога, закончился для него в пользу христианства. Паскаль перестал заниматься математическими исследованиями и остаток жизни посвятил приобщению к вере как можно больше людей. Этому посвящено его незавершенное сочинение "Мысли”. Не стало Блеза Паскаля 19 августа 1662 года.

• Как дань гениальности Паскаля можно считать то, что язык программирования назван именем великого французского ученого.
• "Паскаль” – так в международной системе называется единица измерения механического напряжения. Решение об этом было принято учеными в середине 20 века.