Дальновидное изобретение ученого кардинала

Спустя 30 лет после того, как в 1474 году итальянец Филиппо Брунеллески получил исторический охранный документ на корабельный поворотный кран, Кузанский придумал рассеивающую линзу, снявшую «пелену» с глаз миллионов близоруких страдальцев.

От «изумруда Нерона» до увеличительных камней

Об оптических свойствах прозрачных материалов известно с древних времен. До того, как стеклодувы научились получать кристально чистое стекло, наши предки для увеличения мелких изображений и удаленных предметов использовали горный хрусталь, стекловидные вулканические образования и даже драгоценные камни. Если верить античным летописям, римский император Нерон смотрел из своей ложи на гладиаторские бои сквозь изумруд, ограненный специальным способом. А менее пафосный философ Сенека, потеряв в старости зоркость, читал книги через наполненный водой сосуд.

Одним из основоположников прикладной оптики считают арабского математика, физика и астронома Абу́ Али́ аль-Хаса́н ибн аль-Хаса́н ибн аль-Хайса́м аль-Басри́, больше известного в Европе как Альхазен. Еще в начале XI века он провел множество опытов и описал свойства плоско-выпуклых линз в «Книге оптики». Этот фундаментальный труд в XII веке был переведен на латинский язык под названием «Сокровище оптики» и оказал существенное влияние на развитие «науки о зрительном восприятии» в Европе.

Английский монах Роджер Бэкон использовал знания Альхазена в изучении оптических явлений радуги и «зажигательных свойств» сферических зеркал. В 1267 году, описывая в сочинении «Большой труд» применение «увеличительных камней», он отметил: «Если человек будет рассматривать буквы или другие мелкие предметы с помощью кристалла или стекла, или другого прозрачного тела, расположенного над буквами, и если это тело будет шаровым сегментом, выпуклость которого обращена к глазу, находящемуся в воздухе, то буквы видны лучше и кажутся больше…»

Эта запись – одно из первых исторических свидетельств применения линз в медицине.

«Глазные линзы»

Усовершенствование технологии плавления речного песка и инструментов для шлифовки полученного материала до формы идеальной полусферы позволило средневековым оптикам создать собирающие (положительные) линзы и сделать первый шаг к конструированию очковой оправы.

Большинство источников указывают исторической родиной первых стеклянных очков итальянский (в то время Венецианский) остров Мурано. По велению властных патрициев Венецианской республики сюда были перенесены все стекольные мастерские, плавильные печи которых представляли потенциальную угрозу для деревянных построек и торговых портов. Примечательно, но именно это решение сыграло ключевую роль не только в скорейшем развитии технологии производства «венецианского стекла», но и в сохранении ее секретов: под страхом смерти стеклодувам запрещалось покидать Мурано. Те же, кто отваживался на побег с острова, как правило, погибали в пути при «странных обстоятельствах».

Что удивительно, «секретная» муранская формула на поверку оказалась достаточно простой: чистейший песок, который доставляли из уникального французского леса Фонтенбло, зола морских водорослей (источник щелочи), окись различных металлов (палитра цветов) и личный талант стеклодувов, наполнявших через гигантский мундштук (железная трубка, на треть покрытая деревом) своим живым дыханием неповторимые по форме вазы, графины, фужеры, подвески для люстр и светильников, витражи и многое-многое другое.

В их линейке особую ценность имело прозрачное стекло. Вот оно-то и стало центральным элементом первых очков. Как гласит дошедшая до нас легенда, в 1280-х годах флорентийский монах Сальвино д’Армате подметил, что выпуклые стенки стаканов увеличивают предметы. Он попросил сделать два небольших стеклышка с такими же свойствами, затем вставил их в две деревянные лупы и скрепил заклепкой. По другим сведениям, авторство первых очков принадлежит уроженцу Пизы Алессандро Спине, который смастерил «глазные линзы» из шлифованного горного хрусталя и также соединил их в одну конструкцию.

Исцелитель близоруких

Очки из венецианского (муранского) стекла значительно превосходили по качеству и удобству природные приспособления, но, к сожалению, обладали все тем же «увеличительным эффектом» и предназначались только для дальнозорких людей. Их близорукие собратья жили в оптическом «тумане» еще по меньшей мере два века, пока в 1451 году кардинал Римской католический церкви Николай Кузанский не придумал рассеивающие линзы.

Формула гениального изобретения долгие столетия лежала на поверхности: если выпуклые (положительные) линзы увеличивают изображение, то линзы, у которых края толще середины (отрицательные), должны давать обратный эффект. Эту физическую задачку разгадал пытливый ум уроженца германской Кузы (ныне Бернкастель-Кус, ФРГ) Никласа Кребса. Свою вторую более известную фамилию – Кузанский (Кузанец, Кузанус) – он получил во время учебы в школе Братьев общей жизни в Девентере (Голландия).

Согласно одним источникам будущий изобретатель был сыном зажиточного купца и судовладельца, по другим – рыбака или виноградаря. Так или иначе, он рано оставил отчий дом и решил посвятить свою жизнь религии. В начале карьеры Николай был секретарем архиепископа в Трире, а затем настоятелем церкви Святого Флорина в Кобленце. В 1448 году стал кардиналом, спустя два года – епископом Бриксена (Северная Италия), а в 1459-м – генеральным викарием папы Пия II (гуманиста Энея Сильвио Пикколомини). Кузанец много путешествовал и стремился своими проповедями и учениями примирить различные христианские течения Европы.

Помимо духовных трудов Николай Кузанский известен также научными работами в области астрономии (о движении Земли), философии (о совпадении противоположностей), математики (трактаты «О квадратуре круга» и «О соизмерении прямого и кривого») и, как уже было сказано выше, оптики…

Массовое производство и широкую доступность очки получили в середине XV века с развитием книгопечатания. Их производство легко освоили европейские мастера. Вскоре пенсне и монокли стали неотъемлемым профессиональным атрибутом алхимиков, врачей, преподавателей. Теперь очки ассоциировались не со старостью и богатством, но – с ученостью и знаниями.

А спустя еще 300 с лишним лет, в 1785 году американский политик и один из отцов-основателей современной Америки Бенджамин Франклин объединил в одно изобретение гений первых стеклодувов и Николая Кузанского: он распилил пополам выпуклые стекла своих очков «для чтения» и вогнутые «для дали», а затем соединил их в одной оправе. Получились универсальные бифокальные линзы.

Завершая рассказ о Николае Кузанском и изобретении оптических линз, добавим, что на Руси первые очки появились только в середине XVII веке у царя Алексея Михайловича (1629–1676) и патриарха Никона (1605–1681). Впоследствии, с начала XVIII столетия, европейские купцы стали ввозить в Россию «бюджетную» оптику крупными партиями (до тысячи пар за раз). Собственное же производство в стране наладили в середине XVIII века.

Есть в нашем Отечестве и свой «Кузанский» – Михаил Васильевич Ломоносов. В своей домашней лаборатории он разработал и сконструировал одно из выдающихся творений в области инструментальной оптики – так называемую ночезрительную трубу, а также однозеркальный телескоп, двухзеркальные зрительные трубы, микроскоп, звездный фотометр и другие оптические приборы, далеко опередившие свое время по конструкторскому гению. В целом же в наследии Ломоносова цикл работ «Наука о стекле» и авторская «рецептура» приготовления цветного стекла занимают едва ли не самое видное место.

Источники:

https://bigenc.ru/philosophy/text/2662803
https://www.livemaster.ru/topic/111023-iskusstvo-stekla-muranskoe-steklo
https://znaj.ua/
https://p-i-f.livejournal.com/662536.html
http://nplit.ru/books/item/f00/s00/z0000017/st021.shtml
https://phys.spbu.ru/content/File/asp_i_doct/ocherki.pdf
https://24smi.org/
http://lomonosov.lit-info.ru/lomonosov/bio/pavlova-fedorov-lomonosov/po-astronomii-i-prikladnoj-optike.htm