Magnes sive de Arte Magnetica
Magnes sive de Arte Magnetica (с лат. «Магнит, или Магнетическое искусство») — фундаментальный трактат о магнетизме, опубликованный в 1641 году учёным-иезуитом Афанасием Кирхером. Эта работа, посвящённая императору Фердинанду III, представляет собой масштабный синтез натурфилософских, экспериментальных и теологических представлений о силе притяжения, рассматриваемой как универсальный принцип, управляющий и физическим миром и духовной сферой[1]. Трактат известен тем, что в нём, как считается, впервые был использован термин «электромагнетизм»[2], а также своей полемикой с гелиоцентрической системой мира в контексте магнитных явлений. «Magnes» выделяется обширным и новаторским иллюстративным материалом, сочетающим гравюры и ксилографии[1][3][4].
Работа разделена на три книги: 1. De natura et facultatibus magnetis («О природе и свойствах магнитов»), 2. Magnes applicatus («Применение магнитов»), 3. Mundus sive catena magnetica («Мир или магнитная цепь»)[1][5]; и известна тем, что в ней впервые использован термин «электромагнетизм»[2].
Магнитное поле Земли
Вопрос о магнитном поле Земли и, в частности, о магнитном склонении был рассмотрен во второй книге труда. Во времена Кирхера данный вопрос вызывал большой интерес, поскольку считалось, что его понимание поможет решить проблему вычисления долготы. У ордена иезуитов были учёные, работавшие в самых разных частях света, и поэтому они могли собирать наблюдения за магнитным склонением. Кирхер собрал сорок три из них и объединил их с наблюдениями других учёных, включая Мерсенна, для получения трёх таблиц и двух списков, содержащих в общей сложности 518 значений. Он предположил, что на основе этих данных можно составить магнитную карту Земли, хотя и не пытался этого сделать сам[1].
Магнетизм и теория Коперника
В Magnes sive de Arte Magnetica содержался первый ответ иезуита на аргументы некоторых гелиоцентристов, которые считали, что магнетизм доказывает модель Вселенной Коперника[6]. Кирхер осознавал, что он был первым учёным, выступившим с критическими нападками на гелиоцентрическую теорию, которую Церковь осудила как еретическую. Он не был согласен с Галилеем и некоторыми другими учёными того времени в том, что Земля вращается, поэтому мнение Уильяма Гилберта о том, что магнитные полюса Земли как-то связаны с этим вращением, он не поддерживал[5]. По мнению Кирхера, полюса Земли были не осью вращения планет, а осью, вокруг которой вращались звезды в небесных сферах. Действительно, в своём труде он утверждал, что Земля стоит на месте, потому что два её магнитных полюса притягиваются двумя противоположными небесными полюсами[7][6]. Кирхер также отверг точку зрения Кеплера о том, что Солнце создаёт магнитную силу, которая заставляет планеты вращаться вокруг него[1]. Он утверждал, что экспериментальных доказательств существования магнетизма недостаточно для решения вопроса о том, находится ли Земля или Солнце в центре Вселенной, и не верил, что поведение магнитов в небольших масштабах на Земле является полезным руководством к пониманию того, как устроен космос[8][6].
Чтобы опровергнуть выдвинутую Гилбертом идею о том, что вся Земля является магнитом, Кирхер попытался рассчитать силу, которую она могла бы оказывать, и вес, который она могла бы перемещать, если бы это было так. Он пришёл к выводу, что если бы Земля была магнитом, а Луна — железом, то магнитная сила Земли заставила бы Луну врезаться в неё. Он также утверждал, что если бы Земля была магнитом, то все железо на её поверхности, даже в горах, притягивалось бы к себе и не могло бы оставаться там, где его можно было бы найти[9]. Кеплер утверждал, что Солнце подобно магниту, удерживающему планеты на их орбитах вокруг себя. Кирхер счёл это неудовлетворительным: как могла единая, постоянная магнитная сила, исходящая от Солнца, объяснить различные движения планет с их различными скоростями и траекториями; как могла сила, достаточно мощная, чтобы двигать планеты, оставить звезды за ними неподвижными? В любом случае, утверждал он, предположение о том, что неподвижный магнит может притягивать к себе по орбите намагниченные тела, противоречит наблюдаемому поведению магнитов[9].
Магнетическая коммуникация
Кирхер отметил, что после того, как объекты были намагничены, они продолжали поддерживать связь друг с другом, даже находясь на расстоянии. Поэтому он предложил «криптологическую машину», которая состояла из нескольких бутылок, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, с буквами алфавита, нанесёнными по центру каждой бутылки. У каждой бутылки также была смазанная и намагниченная пробка с указателем. Когда пробка на одной бутылке поворачивается так, что указатель указывает на определённую букву алфавита, пробка на других бутылках поворачивается таким же образом. Таким образом, повернув пробку в одном месте, кто-то мог бы отправить сообщение человеку, наблюдающему за бутылкой на другом конце машины[10].
Магнетизм и здоровье
Хотя сегодня Magnes известен прежде всего своими аргументами против учения Коперника, в его работе рассматривался широкий спектр различных явлений, включая те, которые не имеют никакого отношения к современному научному пониманию магнетизма. Во времена Кирхера в научных кругах велись споры о том, можно ли использовать «магнетические» силы (то есть силу притяжения) для заживления ран. Роберт Фладд утверждал, что если приложить к ране оружие, которым она была нанесена рана, то та исчезнет[11]. Кирхер утверждал, что магнитного лечения не существует — на самом деле, такое лечение было бы делом рук дьявола[12][13]. Отвергая идею магнитного лечения ран, он посвятил главу книги тарантизму как средству от укуса паука — примера, по его мнению, действия магнитных сил привлекательности, присущей музыке[14][15].
Иллюстрации
Первая работа Кирхера о магнетизме, «Ars Magnesia», содержала лишь скромные ксилографические иллюстрации. В отличие от неё, Magnes была иллюстрирована не только более чем 150 ксилографическими иллюстрациями, но и 32 гравированными листами на всю страницу[16]. Это была первая работа Кирхера, в которой ксилография сочетались с гравюрами[3]. Эти иллюстрации были технически сложными и дорогостоящими в изготовлении. На двух иллюстрациях были изображены машины с движущимися частями, и читатели могли вырезать эти детали и использовать их для самостоятельного создания действующих моделей машин[13]. Прочитав первое издание вскоре после его выхода в свет, Эванджелиста Торричелли написал своему учителю Галилею, что читать его было одно удовольствие и что оно «обогащено множеством прекрасных гравюр».
Фронтиспис первого издания выполнен Клаудио Дагли. На нём изображён двуглавый императорский орёл династии Габсбургов. Он свисает с императорской короны на намагниченной цепочке, которая поддерживает сферу и крест. И корона, и крест прорезаны намагниченными стрелками, указывающими на небесный источник, но не прямо на всевидящее око господа, находящееся прямо над ними — возможно, это отсылка к магнитному склонению[3]. В одной из своих когтей орёл держит короны Австрии, Венгрии и Богемии, соединённые вместе с помощью магнетизма, в то время как в другой он держит скипетры трёх царств, аналогично связанных магнитной силой. Стрелы, выпущенные из распростёртых крыльев птицы, распространяют имперскую мощь на земли внизу[17]. На магнитном камне на груди орла изображено посвящение императору Фердинанду III, а на знамени над головой орла изображён латинский девиз «Regna Quis Adiunxit Regnis Nova Sceptra Coronis» (Он присоединил королевства к королевствам и новые скипетры к коронам). На втором знамени, обвивающемся вокруг его подножия, изображён латинский каламбур «Et Boreae Et Austri-Acus» (Игла севера и юга, где «игла юга» — austriacus, также означает «австриец»)[3]. В третьем издании посвящение Фердинанду III заменено его портретом на груди орла[3].
В первом издании также есть второй фронтиспис к книге III, разработанный Джованни Баттистой Ринальдуччи и выполненный Джованни Баттистой Фикаваццей[3]. Это графическая иллюстрация взаимосвязи научных дисциплин. Изображены четырнадцать из них, вверху — теология, а с ней философия, физика, поэзия, риторика, космография, механика, перспектива, музыка, естественная магия, медицина, астрономия, арифметика и география, соединённые золотой цепью. В центре созданного ими кольца находится эмблема «Mundus Archetypus» (мир архетипов), содержащая всевидящее око Бога, а непосредственно вокруг неё расположены изображения «Mundus Sidereus» (мир звёзд), «Mundus Sublunaris» (подлунный мир) и «Microcosmus» (микрокосм)[3][18]. Между этими эмблемами было развешено знамя с девизом «omnia nodis arcanis connexa quiescunt» (все вещи покоятся, связанные тайными узлами)[3][19][20]. Эта табличка была опущена во втором издании, но была переделана в фолио формате для удобства чтения в третьем издании[3].
Последней иллюстрацией в книге является колумбово яйцо, стоящее остриём на грифельной доске и украшенное девизом Et nos haec poteramus (и мы смогли сделать то же самое) — другими словами, создавая эту работу, Кирхер, как и Колумб, смог сделать что-то считавшееся невозможным[17].
Более поздние издание
Второе издание вышло в свет в 1643 году, всего через два года после первого, что свидетельствует об успехе работы. Она была полностью переработана, объём сократился примерно с 900 до 800 страниц, каждая иллюстрация была перерисована заново[3]. Включая ряд исправлений, она была опубликована в Кёльне издательством Kalckhoven[1]. Каспар Шотт редактировал переработанное третье издание книги (1654), обнаружив и исправив множество ошибок в оригинальном тексте Кирхера[3]. Это было первое издание в формате фолио, опубликованное в Риме Блазиусом Дейерсином и Занобиусом Мазоттом[16][21].
Магнетизм в других работах
Кирхер был не первым учёным, написавшим о магнетизме. В 1600 году Уильям Гилберт опубликовал De Magnete (О магните), первый современный трактат о магнетизме, а в 1635 году Генри Геллибранд впервые обнаружил, что магнитное склонение меняется со временем. Среди учёных-иезуитов Леонардо Гарцони написал Trattati della Calamita (Трактат о магнитном камне) (около 1580 года), в котором описал двойную полярность магнитов. Никколо Кабео использовал рукопись Гарцони в качестве основы для своей собственной Philosophia Magnetica — Философии магнетизма. Кирхер цитирует Гилберта, Гарцони и Кабео в Magnes sive de Arte Magnetica. Магнетизм был важной темой в другой работе Кирхера Mundus Subterraneus, написанной в 1664 году, а также в его книге Magneticum Naturae Regnum, опубликованной в 1667 году[1]. Многие из магнитных механизмов, щедро иллюстрированных в этой работе, были позже сконструированы и выставлены в музее Кирхера в Риме[13].