— Эти вопросы, юноша, все еще дискутабельны. Если бы пушечные ядра, подобно планетам, летали в пустом пространстве, рассчитать их движение было бы просто. Однако здесь мы имеем движение с переменной скоростью, от которой, в свою очередь, зависит дальнейшее замедление — и по какому закону зависит, пока не ясно.
Проблема была в сопротивлении воздуха движению снарядов. Рассчитанные мной по Галилею траектории не учитывали этот фактор и не совпадали с действительными. Готовых решений в книгах не было, с трудом удалось найти лишь праздные рассуждения на эту тему, не опирающиеся на опыты. Следовало обратиться к эксперименту. Но как измерить сопротивление воздуха движению снаряда? Верхом на летящее ядро не сядешь! Ньютон с его относительностью движения пришел на помощь: пусть ядро покоится, а движется воздух. Конечно, воздействие ветра на тяжелый чугунный шар было бы очень трудно измерить, однако я быстро пришел к выводу, что материал не имеет значения, это может быть круглая пуховая подушка или пузырь, надутый воздухом, лишь бы оболочка была непроницаемой и геометрия совпадала. Препятствием стало непостоянство ветра. Проклятый воздух двигался порывами, скорость и направление изменялись ежесекундно, ни о какой точности измерений нельзя было даже помыслить, а точность для траекторных расчетов весьма критична. После нескольких дней мечтаний о поездке к морю, где ветры более устойчивы, пришла идея заменить воздух водой.
Разумеется, строгое доказательство подобия плотных и разреженных текучих субстанций в отношении сопротивления движению отсутствовало, но я надеялся позже решить эту проблему. Зато в моем распоряжении была Сена, и можно было выбрать участок с равномерным течением, определить его скорость по проплывающей измеренный отрезок щепке и опустить в воду утяжеленный свинцом до равновесия деревянный шар на тонком шнурке, привязанном к пружинным весам. Вот и все! Картина опыта мгновенно возникла перед глазами. Я нанял маленькую лодку и каждый свободный час экспериментировал под ледяным осенним дождем, доколе не простудился. Пока лежал в постели и сморкался, мне показалось интересным измерить силу сопротивления в зависимости не только от скорости потока, но также от размера и формы погруженного тела. Я наделал разных объемных фигур — шаров, цилиндров, конусов, полушарий — и после выздоровления, выждав хорошую погоду и тепло одевшись, продолжил измерения. Интерпретация их оказалась непростым делом: сначала мне думалось, что сопротивление среды пропорционально площади поверхности тела, потом открылось, что два вытянутых конуса, соединенных основаниями, растягивают пружину меньше, чем равный их основанию диск, поставленный поперек потока. Консультируясь и с моим наставником, и с Лемером, я постепенно продвигался к истине. Усилие, действующее на фигуры, подобные друг другу, действительно соответствовало их поверхностям, а с убыстрением течения оно росло пропорционально квадрату скорости. Только зависимость от формы не поддавалась математическому выражению. Понятно было, что сопротивление меньше у тел гладких и вытянутых очертаний; когда я обнаружил, что форма рыбы идеальна для плавания, это даже отвело меня от крайних атеистических выводов. Не зря Иисус сделал рыбаков ловцами человеков.
Впрочем, зависимость от формы я изучал только в силу праздного любопытства: почти все артиллерийские снаряды были круглыми, и двух установленных закономерностей было достаточно для составления трактата о полете ядер и бомб. Я нашел способ точно подтвердить "закон размера", как про себя его называл, применительно к воздуху. "Закон скорости", на основании измерений силы небольшого самодельного паруса и пускания пушинок по ветру, тоже, в общем, подтверждался, хотя погрешности были велики. Надлежало применить эти правила к расчету траекторий и проверить настоящей стрельбой. Конечно, никто не дал бы мне пушек специально под студенческие опыты, но этого и не требовалось: на обширном поле у арсенала часто велись стрельбы для обучения артиллеристов или испытания пороха, и я мог легко договориться о своем участии.
Наибольшую трудность для меня составляла математическая сторона: я не любил тригонометрию и чувствовал себя не очень уверенно среди синусов и косинусов, а они непременно вылезали в расчетах, как только угол возвышения пушки делался отличным от нулевого. Хуже того, криволинейное движение ядра происходило, как заметил профессор Лемер, с переменными скоростью и замедлением, и для своего описания требовало анализа бесконечно малых величин, тогда еще бывшего достоянием очень немногих ученых. Однако дело стоило усилий: во-первых, выходила отличная работа для получения степени по окончании университетского курса, во-вторых, после защиты можно было опубликовать эту диссертацию с посвящением Вобану и преподнести ему с надлежащими церемониями, чтобы уж точно не остаться незамеченным. Главное, трактат должен получиться не просто хорошим, а блестящим, и непременно — с перспективой практического применения в артиллерии. Тогда могли бы исполниться мои самые смелые мечты о военной карьере.
Много времени я провел между пушек и математических трактатов, но с полной достоверностью подтвердить свои предположения опытом не мог, потому что точность измерения угла возвышения орудий и времени полета ядер оставляла желать лучшего. Я придумал специальные часы, в которых были бы стрелки, отмеряющие секунды и их доли, и угломерный прибор, сочетающий плотницкий уровень с поставленной вертикально астролябией, но существовали они только в моей голове — заказать не было средств. Наше денежное положение стало много хуже с тех пор, как сменился куратор королевского арсенала.
Я должен предъявить претензию своей памяти. Имена достойных людей в ней сохранились хуже, чем образы дураков и негодяев. Не могу вспомнить, как звали предыдущего начальника, зато советник Рише стоит как живой перед глазами. Маленького роста, при этом чрезвычайно и бестолково деятельный, он сразу пробудил остроумие подчиненных: "насколько надо вырасти нашему Рише, чтобы стать великим?" Ответ: "достаточно прибавить лье". Потом шутники быстро примолкли. Конечно, сокращение финансирования по окончании войны не было личной инициативой советника, но то, как он его проводил, показывало всю изнанку скаредной души. Мне просто хотелось убить эту гадину за унижения, кои претерпевал мой учитель.
В то время ученое сословие балансировало на узкой грани между благородными и простолюдинами. Когда синьор Витторио оставил кафедру в Болонье и перебрался в Венецию, рассчитывая со временем получить место в Падуанском университете, друзья и коллеги по старой памяти продолжали называть его профессором, хотя он и не дождался предполагаемой вакансии, приняв вместо этого службу в Арсенале. В Париже он, в общем, сохранял прежнее уважение в узком кругу ученых людей, но в глазах Рише оказался кем-то вроде обычного порохового мастера, которому непонятно за что платят слишком большое жалованье. Дело не сводилось к деньгам. Как в России самыми жестокими помещиками часто бывают выслужившиеся холопы, так выскочка Рише всячески старался подчеркнуть непреодолимую черту, ниже которой находились подчиненные ему мастера и работники — и мой наставник, по его мнению, в их числе. Он почти в глаза грозился "поставить на место этого вздорного старикашку", и для начала предложил выбор: уменьшение жалованья в три раза либо полное увольнение от дел. Учитель выбрал первое только затем, чтоб дать мне возможность довести до конца артиллерийские опыты и связанный с ними трактат. Но закончить их мне оказалось не суждено.
