Наука и технологии 30 Августа 2021

Цвет, выходящий из сумрака

28 августа родился Иоганн Вольфганг Гете, считавший что его «Учение о цвете» важнее «Фауста», проигравший, тем не менее, вчистую спор о природе цвета Ньютону и получивший неожиданную поддержку своих взглядов уже в ХХ веке от творцов квантовой механики
Цвет, выходящий из сумрака
Рисунок Гете из книги «Учение о цвете». Эскизы призм и линз были сделаны Гете между 1796 и 1806 годами
KLASSIK STIFTUNG WEIMAR

Иоганн Вольфганг Гете проявил себя не только в литературе, но и в естественных науках. Неслучайно немецкое Просвещение часто называют «эпохой Гете».

Как естествоиспытатель Гете неустанно, из года в год, вел наблюдения за многообразными природными явлениями. Круг его интересов охватывал геологию и минералогию, ботанику и сравнительную анатомию, метеорологию. Начиная с 1776 года в силу своих служебных обязанностей в Веймарском герцогстве он вынужден был соприкоснуться с множеством проблем, связанных с состоянием почвы и растительного мира. Он занимался рудниками в Ильменау, ведал строительством гидротехнических сооружений и грунтовых дорог, принимал участие в устройстве парков, заложил собственный сад.

magnifier.png Гете был счастлив, когда в 1784 году открыл межчелюстную кость у человека, — ведь тем самым обнаружилось доказательство единого строения скелета у всех млекопитающих

Гете был счастлив, когда в 1784 году открыл межчелюстную кость у человека, — ведь тем самым обнаружилось доказательство единого строения скелета у всех млекопитающих. Радовался поэт и тогда, когда посчитал, что ему удалось распознать «скрытое родство» всех частей растения — по листу и связанному с ним черенку, — и описал это явление в работе «Метаморфоза растений» (1790), в которой высшее растение на каждой стадии своего развития уподобляется «листу» с изменчивыми функциями.

Но, по оценке самого Гете, главным его достижением было учение о свете и цвете. «То, что мною создано как поэтом, я полагаю довольно посредственным. Однако то, что я в ХIХ столетии являюсь единственным человеком, проникшим в тайны столь сложной науки, как учение о цвете, — этим я, пожалуй, могу гордиться», — признался немецкий классик на склоне лет в одном из разговоров с Иоганном Петером Эккерманом, своим другом и многолетним секретарем.


ГЕТЕ В КОМП.jpg
Портрет Гёте в Кампанье кисти Тишбейна, 1787. Штеделевский институт, Франкфурт-на-Майне
Wikipedia

Гете против Ньютона

Интерес Гете к цвету, к его эффектам в природе и в живописи можно проследить с ранней юности писателя. Еще во время изучения права в университете в Лейпциге (1765‒1768) он посещал лекции и лабораторные работы по физике у Иоганна Генриха Винклера.

О господствовавших в то время научных взглядах на природу света Гете писал: «Подобно всем остальным, я исходил из убеждения, что все цвета содержатся в свете; никогда я не слыхал иного объяснения, никогда не было у меня и оснований сомневаться в этом».

Толчком к систематическим занятиям теорией цвета для Гете послужили его впечатления во время первого путешествия по Италии (1786‒1788). Находясь под впечатлением необыкновенных красок итальянской природы, подталкиваемый интересом к живописи и к античному искусству, Гете писал: «Человек, проживший некоторое время в прекрасной Италии, словно погружается в сказку, когда вспоминает, сколь гармонично небо там сливается с землей, окутывая ее живым блеском и простирая над нею ровную глубокую синеву… Куда ни устремишь взор, все утопает в красках столь гармоничных, чистых и ясных, что забываешь об извечном контрасте между светом и тенью, словно нет ему здесь места».

magnifier.png «То, что мною создано как поэтом, я полагаю довольно посредственным. Однако то, что я в ХIХ столетии являюсь единственным человеком, проникшим в тайны столь сложной науки, как учение о цвете, — этим я, пожалуй, могу гордиться»

Вернувшись в Веймар, он решил провести исследование цветовых явлений, основанное на эксперименте. И в феврале 1790 года он наконец приступил к эксперименту с призмами, пытаясь воспроизвести знаменитый опыт Ньютона по рефракции. В ходе эксперимента Гете смотрел прямо перед собой, держа перед глазами призму, на ярко освещенную поверхность стены, ожидая с помощью данной техники увидеть цветовой спектр. Как пишут в книге «И. В. Гете — естествоиспытатель» ее авторы В. Фойгт и У. Зуккер, «эта роковая ошибка, заключавшаяся в методике эксперимента, в основном и привела его в последующие годы ко все более резким полемическим выпадам в адрес световой теории И. Ньютона. Эксперимент Ньютона заключался в следующем: пропуская луч света через узкую щель, он направлял его на находящуюся в затемненном помещении призму. Световой луч разлагался на цвета спектра и в таком виде появлялся на стене. Гете же, направляя через призму не луч, а свой взгляд, видел лишь разноцветные полосы по краям освещенной стены.


ОПЫТ НЬЮТОНА.jpg
Эксперимент Ньютона заключался в следующем: пропуская луч света через узкую щель, он направлял его на находящуюся в затемненном помещении призму. Световой луч разлагался на цвета спектра и в таком виде появлялся на стене
Wikipedia

В своей физической интерпретации световых явлений Гете впадал в заблуждение: он полагал, что им воспроизводится техника основного эксперимента Ньютона, так как сначала он этой техники просто не понял». Исходя из расположения появлявшихся на стене разноцветных полос, он, естественно, давал им иную трактовку и тем самым пришел к ложному выводу, что цвета спектра возникают лишь в тех местах, где свет и тени непосредственно граничат друг с другом. На этом основано его определение данного явления, то есть цветов как единства «света» и «не света». Как он писал, «с одной стороны мы видим свет, т. е. нечто освещенное, с другой — тьму (Finsternis); на границе между обоими залегает сумрачность (Triibe), и вот когда эти крайности в зоне сумрака приходят в соприкосновение, то здесь порождаются различные цвета, которые через разные взаимопереходы вновь сливаются с породившим их единством».

В последующие годы, особенно во время своего второго путешествия в Италию (1790) и до самого выхода в свет объемистого естественнонаучного труда «К учению о свете» (он был напечатан в 1810 году в Тюбингене, в издательстве Cotta — два тома текста и том раскрашенных от руки гравюр на меди), Гете интенсивно занимался проблемой цвета. Он экспериментировал, собирал факты и сформулировал свою теорию цвета, резко противопоставляя ее взглядам Ньютона. Полемика Гете с Ньютоном интересна тем, что действительно некоторые изученные Гете атмосферные цветовые явления так и остались не объясненными великим англичанином.

«Учение о цвете» Гете делится на три части: «Часть дидактическая», «Часть полемическая» и «Часть историческая» («Материалы к истории учения о свете»)

Во второй, «полемической», части Гете выступил с резкой критикой «физического учения о цвете» Ньютона. Он озаглавил свой отзыв «Разоблачение теории Ньютона» и не жалел негативных эпитетов для работ сэра Исаака, называя их «двусмысленными» экспериментами, «трюками фокусника», «софистическим искажением природы» и т. п.


ТАБЛ.jpg
Согласно Ньютону белый солнечный свет является комбинацией всех видимых цветов спектра, которые можно рекомбинировать, чтобы снова получить белый свет. По Гете, именно в красном содержится то, что, по Ньютону, содержится в белом. Цвет, по Гете, по существу есть свет, модифицированный тьмой
stimul.online

Как пишет Светлана Месяц в своей статье «Гете и Ньютон. Спор о цвете», «причиной расхождения между гетевской и ньютоновской теориями является разница в методологических установках двух естествоиспытателей и в представлении о природе научного знания. Если Гете рассматривает физику как феноменологическую науку, призванную возвести все наблюдаемые частные явления к “явлениям более высокого порядка” или “прафеноменам”, то Ньютон объясняет наблюдаемое в опыте с помощью идеальной математической модели, обусловленной заранее имеющимися у него взглядами на природу того или иного естественного процесса. Истоки происхождения этих двух методологических установок следует искать в истории представлений о цвете, в частности в различном отношении обоих авторов к научному наследию античности. Если Гете видит в античном подходе к описанию природы образец для подражания, то Ньютон строит свою теорию цвета в споре с пережитками аристотелевской физики».


ГЕЛЬМГОЛЬЦ.jpg
Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц — немецкий естествоиспытатель
eduspb.com

Гельмгольц о роли восприятия

Так что, главный, по собственному мнению Гете, труд его жизни можно записать по ведомству заблуждений гения?

magnifier.png В своей физической интерпретации световых явлений Гете впадал в заблуждение: он полагал, что им воспроизводится техника основного эксперимента Ньютона, так как сначала он этой техники просто не понял

Герман фон Гельмгольц, который с особой тщательностью проанализировал заблуждения Гете, помог внести ясность: учение Гете о цвете в меньшей степени является физической теорией, описанием физической сущности света, чем «теорией восприятия света и цвета человеком». Физика не объясняет, каким образом излучение волн различной длины превращается в глазу человека в красный, синий и желтый цвета. Этот вопрос является предметом психологии чувственных восприятий, на что и было указано Гете-ученым. При этом надо учесть, что в то время вообще не оформились такие науки, как физиология и психология чувственных восприятий. Данный аспект учения Гете о цвете следует особо отметить, ибо тем самым была подготовлена база для создания фундаментальной науки о физиологии чувственных (зрительных) восприятий. Гете видел в феномене цвета не одну лишь физическую проблему, но и естественноисторическую, и чувственно-нравственную, и техническую, и, наконец, что особенно важно, проблему философско-мировоззренческую. Вот почему, как замечают В. Фойгт и У. Зуккер, «мы не должны при оценке учения Гете о цвете сводить это учение к полемике Гете и Ньютона… Чувственно-предметный подход к явлениям природы должен, согласно Гете, проявляться в первую очередь не в эксперименте, а в самом образе мышления ученого, в его способе наблюдения и познания действительности».


КНИГА УЧ О СВЕТЕ.jpg
«К учению о свете» (была напечатан в 1810 году в Тюбингене, в издательстве Cotta — два тома текста и том раскрашенных от руки гравюр на меди)
christies.com

Поддержка от неклассических физиков

Любопытно, что в XX веке уже из среды самих физиков раздались голоса, требовавшие критического пересмотра всех трех частей гетевского «Учения о цвете» и его положительной переоценки. Такая реабилитация Гете как ученого предлагалась титанами квантовой революции Максом Планком, Вернером Гейзенбергом, Максом Борном и др. Именно физики ХХ века, которые занимались проблемами квантовой физики и физики элементарных частиц, усмотрели в основной методологической концепции учения Гете о цвете ценное подспорье для собственных исследований. Во-первых, ключевое значение наблюдателя, который неизбежно влияет на результат эксперимента, и, во-вторых, стремление к преодолению дисциплинарных границ ради познания природы как единого целого.

magnifier.png Именно физики ХХ века, которые занимались проблемами квантовой физики и физики элементарных частиц, усмотрели в основной методологической концепции учения Гете о цвете ценное подспорье для собственных исследований

Действительно, в главном труде Гете по естествознанию чувствуется его постоянное стремление охватить цветовые явления в их взаимосвязи с другими явлениями природы, как можно меньше расчленяя их. Тем самым Гете хотел противодействовать наметившейся (особенно в XVIII веке) тенденции систематизировать, классифицировать, устанавливать аналогии, то есть тенденции к пренебрежению взаимодействием природных явлений. Учение Гете о цвете можно выдвинуть как альтернативу преобладанию натурфилософии Шеллинга. За все последующие десятилетия это была единственная крупная попытка создать концепцию «здания» науки в его универсальном, мировоззренческом и познавательно-философском единстве. Об этом хорошо сказал Макс Борн на XII съезде лауреатов Нобелевской премии: «Наша естественнонаучная и техническая цивилизация расщеплена на бесчисленное количество областей, у всех у них есть превосходные средства исследования и отличные эксперты, но едва ли хоть один из последних способен что-то увидеть за границами своей узкой специальности. Подумаем же о Гете, о тех, кто его изучает и старается мыслить в его духе… и о том, чему следовало бы и нам научиться: не забывать, погружаясь в увлекательные подробности, о смысле целого».

В 1941 году Гейзенберг в докладе «Учение о цвете Гете и Ньютона в свете современной физики» подводит итог спору двух гениев эпохи Просвещения: речь идет не о том, чье учение о цвете — Гете или Ньютона — является истинным, а о другом: «Обе эти теории занимают различное место в громадном здании науки. Признание принципов новейшей физики не может служить для ученого препятствием к тому, чтобы пойти по гетевскому пути размышления о природе, к тому, чтобы следовать этим путем».


Использованная литература

В. Фойгт, У. Зуккер. И. В. Гете — естествоиспытатель. Издательство при Киевском государственном университете издательского объединения «Вища школа», 1983.

Свасьян К. А. Гете. М.: Мысль, 1989.

Месяц С. В. Гете и Ньютон. Спор о цвете // Интеллектуальные традиции в прошлом и настоящем (исследования и переводы). 2014. № 2. С. 299‒339.

Еще по теме:
17.09.2021
Он сформулировал задачу, которую не могут решить много лет, открыл новые пространства и предвосхитил Эйнштейна
15.09.2021
Объявленная администрацией Байдена программа массовой ревакцинации вызвала критическую реакцию части мирового медицинско...
13.09.2021
Ученые провели исследование, которое должно положить конец спорам о том, какое хирургическое вмешательство лучше для бол...
10.09.2021
Вспоминаем выдающегося американского философа, который утверждал, что «мысль истинна постольку, поскольку вера в нее выг...
Наверх