XVII век стал временем большого научного прорыва. Ученые в Европе заново описывали мир: измеряли давление воздуха, спорили о движении планет, придумывали новые приборы и формулы. Среди тех, кто двигал науку вперед, был француз Блез Паскаль. Он успел поработать в математике, физике, технике и философии и в каждой области оставил что-то, чем пользуются до сих пор. При этом прожил Паскаль совсем недолго.
Биография Блеза Паскаля
Жизнь Паскаля уместилась всего в 39 лет, с 1623 по 1662 годы. За это короткое время он успел сделать столько, что хватило бы на несколько биографий. Чтобы понять, как это получилось, начнем с самого начала — с его детства.
Детство и образование
Блез Паскаль родился 19 июня 1623 года в городе Клермон-Ферран на юге Франции. Мать умерла, когда мальчику было всего три года. Воспитанием Блеза и двух его сестер занялся отец, Этьен Паскаль. Он служил чиновником в податном ведомстве, то есть собирал налоги, и при этом сам неплохо разбирался в математике.
Этьен учил сына дома и поначалу решил, что математику лучше отложить на потом, а сперва заняться языками. Но мальчик оказался слишком любопытным. По известной легенде, Блез сам, без учебников, догадался, что углы любого треугольника в сумме всегда дают одно и то же. Он фактически переоткрыл теорему, которую за два тысячелетия до него доказал древнегреческий математик Евклид. Увидев это, отец сдался и разрешил сыну читать книги по математике.
Первые научные успехи
Талант Паскаля проявился очень рано. Уже в 16 лет он написал небольшую работу о конических сечениях, кривых линиях вроде окружности и эллипса, которые получаются при разрезе конуса. В этой работе юноша сформулировал теорему, которую сегодня называют его именем. Парижские ученые были впечатлены.
В 1640 году семья переехала в город Руан. Там отец Паскаля занял должность интенданта, чиновника, управлявшего финансами целой области. Работы было много, а считать приходилось вручную, столбиком. Глядя на это, Блез задумал необычную вещь — машину, которая считала бы вместо человека.
Основные открытия Блеза Паскаля
Открытия Паскаля разбросаны по разным наукам. Он придумал знаменитый числовой треугольник, построил счетную машину, заложил основы теории вероятностей и провел важные опыты с давлением. Разберем главное по порядку.
Треугольник Паскаля
Треугольник Паскаля — это таблица из чисел, выстроенных пирамидкой. Правило простое: каждое число равно сумме двух чисел, стоящих над ним. Из такой таблицы удобно доставать ответы для многих задач. Например, она помогает быстро посчитать, сколькими способами можно выбрать несколько предметов из набора.
Сам узор знали задолго до Паскаля. Им пользовались математики Китая, Персии и Индии. Но свойства этой таблицы первым собрал воедино Паскаль. Он же связал ее с подсчетом вероятностей, поэтому в Европе узор закрепился под его именем.
Суммирующая машина Паскаля
Считать вручную долго, и при этом легко ошибиться. Чтобы помочь отцу, Паскаль еще совсем молодым человеком построил счетную машину. Ее назвали «паскалина». Внутри корпуса крутились зубчатые колеса, а главной находкой стал механизм переноса: когда одно колесо проходило полный круг, оно само подталкивало соседнее. Машина умела складывать и вычитать числа.
«Паскалина» стоила дорого, и в массовое производство она так и не попала. Зато идею оценили намного позже. Сегодня эту машину считают одной из далеких предшественниц калькулятора и компьютера.
Вклад в теорию вероятностей
Летом 1654 года Паскаль начал переписку с другим французским математиком Пьером Ферма. Поводом стала старая задача об азартной игре. Представьте: двое игроков поспорили на деньги, но игру пришлось прервать на середине. Как честно разделить ставку? Этот вопрос Паскалю подкинул знакомый игрок.
Разбирая задачу, двое ученых пришли к решению независимо друг от друга. Так родилась теория вероятностей, наука о том, как оценивать случайные события. Сегодня без нее не обходятся ни статистика, ни страхование, ни прогнозы, ни анализ данных.
Открытия в физике
Паскаля увлекал давний спор: бывает ли в природе пустота? Он развил опыты итальянца Эванджелисты Торричелли с трубкой, заполненной ртутью. Паскаль рассудил так: если ртуть в трубке держит вес воздуха, то на вершине горы, где воздуха над головой меньше, она должна опуститься.
Проверить догадку в 1648 году взялся его зять, Флорен Перье. Он поднял барометр, прибор для измерения давления, на вершину горы Пюи-де-Дом. Столбик ртути там заметно опустился. Так Паскаль доказал, что у воздуха есть вес, а давление воздуха с высотой падает. Его опыты легли в основу гидростатики, науки о давлении и равновесии жидкостей.
Закон Паскаля простыми словами
Самым известным вкладом Паскаля в физику стал закон, названный его именем. Звучит он так: если надавить на жидкость или газ в закрытом сосуде, давление передается во все стороны одинаково. Оно не теряется и не слабеет по пути.
У простого правила огромные последствия. На нем работает гидравлический пресс, устройство, которое усиливает нажатие. Стоит надавить на маленький поршень, и через жидкость давление передается на большой поршень, а сила вырастает во много раз. По этому же принципу действуют автомобильные тормоза, домкраты и ковши экскаваторов. В честь ученого назвали и единицу давления — паскаль. В ней измеряют, например, давление в шинах автомобиля или воздуха на улице.
Философские труды Паскаля
Паскаль был не только ученым, но и глубоким мыслителем. В конце 1654 года он пережил сильное душевное потрясение и стал больше думать о вере и смысле жизни. Он сблизился с монастырем Пор-Рояль и с янсенистами, религиозным движением внутри католической церкви.
Из этих раздумий выросли две знаменитые книги. «Письма к провинциалу» — острый спор в защиту единомышленников, который и сегодня читают как образец французской прозы. «Мысли» — сборник коротких заметок о человеке, вере и разуме. Паскаль не успел дописать эту книгу, и ее собрали из отдельных листков уже после его смерти. Оттуда пошло знаменитое сравнение: человек — всего лишь «мыслящий тростник», слабый перед природой, но сильный своим умом.
Значение открытий Паскаля для современной науки
Прошло почти четыре века, а имя Паскаля по-прежнему на слуху. Причем сразу в нескольких областях.
- В математике с него начинаются теория вероятностей и комбинаторика, раздел о подсчете разных сочетаний. Без них не было бы современной статистики и анализа данных.
- В физике закон Паскаля работает всюду, где есть жидкость или газ под давлением, а единицей паскаль пользуются ученые во всем мире.
- В информатике тоже не забыли о французе. Его счетную машину вспоминают как раннего предка вычислительной техники. А в 1970 году в честь Паскаля назвали целый язык программирования — Pascal, на котором выучилось не одно поколение программистов.
- В инженерии на законе Паскаля держатся прессы, подъемники и тормоза. Паскаль успел придумать даже прообраз городского транспорта: в 1662 году в Париже по его задумке открыли первый маршрут общих карет для горожан.
Блез Паскаль работал в математике, физике, технике и философии. Почти в каждой из этих наук его имя живет до сих пор. Ранее Наука Mail рассказала, как Григорий Перельман доказал гипотезу Пуанкаре, решил одну из задач тысячелетия и отказался от миллиона долларов.
