Л.Н.Толстой и физика

Толстой Лев Николаевич, граф (1828—1910) — писатель, мыслитель, педагог.

В первый период педагогической деятельности (1859—1862), названный Толстым временем «трехлетнего страстного увлечения педагогическим делом», он жил в Ясной Поляне, преподавал в созданной им бесплатной начальной школе для крестьянских детей, способствовал открытию более 20 начальных школ в Тульской губернии. В 1862 году Толстой издавал педагогический журнал «Ясная Поляна» (вышло 12 номеров), в котором печатал свои педагогические статьи и рассказы для детей.

Второй период педагогической деятельности Толстого (1870—1876) связан с созданием «Азбуки» (кн. 1—4, 1872) — комплекса учебных книг для начальной школы с методическими указаниями для учителя, направленных на развитие «нравственных чувств, воображения, поэтического чутья» учащихся. При переработке «Азбуки» были изданы как самостоятельные пособия «Арифметика» (1874), «Новая Азбука» и «Русские книги для чтения» (1875).

Имея в виду поместить в «Азбуку» ряд статей по физике и астрономии, Толстой занялся изучением этих наук. «Я все занимаюсь астрономией и физикой, — писал Толстой брату 9 марта 1872 года.

19 апреля Софья Андреевна записывает в дневнике: «Всю ночь Левочка до рассвета смотрел на звезды» С. Л. Толстой вспоминает: «В ясную ночь он нам [своим детям] рассказывал про звездное небо. Одно время его интересовала астрономия — не математическая, а наглядная астрономия, и он называл нам звезды и объяснял разницу между звездами, планетами и кометами».

Особенно усердно занимался Толстой изучением физики. «Я нынешнюю зиму страстно, но урывками занимался естественными науками, особенно физикой», — писал он Страхову в конце сентября 1872 года. Десятки страниц его записных книжек исписаны сведениями по физике и собственными его соображениями о законах физических явлений.

Изучение физики у Толстого далеко перешло границы необходимого ознакомления с основами этой науки для составления популярных статей в «Азбуке». Записи Толстого показывают его знакомство с сочинениями выдающегося английского физика Гемфри Дэви, с книгой другого английского физика — Д. Тиндаля «Теплота, рассматриваемая как род движения», с положениями М. Фарадея, с опытами Д. Джоуля. Не ограничиваясь усвоением сведений, добытых экспериментальным путем, Толстой пытался проникнуть в самую сущность явлений физического мира. Он задается вопросами: что есть масса? Где граница тела? Что определяет объем? Что такое притяжение? Что такое теплая среда? Как объяснить горизонтальность жидкости? Что есть огонь? Отчего происходит делимость? На все эти и многие другие вопросы Толстой пытался найти ответы в меру своих знаний и на основе своего общего миросозерцания. «Аксиомы», из которых исходил при этом Толстой, выражены им в следующих формулировках:

«Все мироздание состоит из движущихся частей материи различной формы».

«Материя одна. Материя для себя самой непроницаема. Материя бесконечно дробима. Пространства без материи мы не знаем и не можем себе представить».

В предисловии к 48-му тому Полного собрания сочинений Толстого на основании отзывов специалистов дается следующая оценка его записей по физике:

«Наличие этих записей опровергает довольно распространенное представление, будто Толстой не интересовался точными науками и не был с ними достаточно знаком. Чтение этих записей убеждает в том, что Толстой был знаком с работами известных физиков своего времени. В тексте... упоминаются такие новые по тому времени открытия и экспериментальные данные, как поляризация света, разложение спектра на тепловые, световые и ультрафиолетовые («химические») лучи, химическое действие электрического тока и ряд других.

Из записей Толстого видно, что он не только знакомился с достижениями современной ему физики, но касался весьма широкого круга проблем этой науки и относился к ним со свойственным ему глубоким интересом и критикой самого существа вопроса...

Несомненно, что ряд высказываний Толстого по вопросам физики стоял на уровне современной ему науки, а в отдельных случаях он шел впереди ее. Таково, например, рассуждение о покое и движении, записанное 7 марта 1872 года, близкое по своему смыслу к закону относительности, открытому значительно позже: «Движение не есть противуположение покою. Покоя нет, как скоро есть движение... Движение есть противуположение направлений движения»...

Как видно по записям и чертежам в записной книжке, Толстой, задумываясь над свойствами световых лучей, в конце концов пришел к выводу, который он записал 14  марта 1872 года: «Лучи, встречающие препятствие, производят силу». Таким образом, Толстой отмечает здесь хорошо известное теперь в физике явление светового давления».      

Ряд статей «Азбуки» знакомил детей с явлениями природы, с жизнью растений и животных. Статьи эти по своему стилю настолько близки к рассказам, что в художественном отношении нет резкой разницы между рассказами Толстого и его статьями. Во многих статьях рассказ ведется от первого лица.

О том, чем руководствовался Толстой в выборе тем для рассказов по физике и в обработке этих рассказов, он писал Н. Н. Страхову в сентябре 1872 года: «Но должен сказать, что из естественных наук я выбирал не то, что попадалось в книгах, не то, что случайно знаю, не то, что мне кажется нужно знать, но то, что ясно и красиво, и когда мне казалось недостаточно ясно и красиво, я старался выразить по-своему».

Следующие статьи «Азбуки» имели целью в доступной для крестьянских детей форме познакомить их с причинами происходящих вокруг них физических явлений: «Какая бывает роса на траве», «Тепло», «Отчего бывает ветер?», «Для чего ветер?», «Отчего потеют окна и бывает роса?», «Отчего в мороз трещат деревья?», «Сырость», «Разная связь частиц», «Лед, вода и пар», «Кристаллы», «Солнце — тепло». Для примера приведем начало статьи «Тепло»:

«Отчего на чугунке кладут рельсы так, чтобы концы не сходились с концами? Оттого, что зимой железо от холода сжимается, а летом от жару растягивается. Если бы зимой вплотную сомкнуть рельсы концы с концами, они бы летом растянулись, уперлись бы друг в друга и поднялись».

Статья «Какая бывает роса на траве» начинается следующим превосходным пейзажем летнего утра в лесу (пейзажей вообще в «Азбуке» немного): «Когда в солнечное утро, летом, пойдешь в лес, то на полях, в траве видны алмазы. Все алмазы эти блестят и переливаются на солнце разными цветами — и желтым, и красным, и синим. Когда подойдешь ближе и разглядишь, что́ это такое, то увидишь, что это капли росы собрались в треугольных листах травы и блестят на солнце».

Во всех трех статьях под заглавием «Тепло» сначала идут вопросы, на которые отвечает автор, но далее даются только вопросы, ответы на которые учащиеся должны найти сами. Все примеры различных явлений природы, упоминаемые в этих вопросах, взяты из окружающей крестьянского ребенка жизни, как, например: «Отчего стакан лопается, если нальешь в него кипяток?», «Отчего под щепой и соломой снег не тает, а лежит до Петровок?», «Отчего когда ветрено без мороза, то зябнешь больше, чем в мороз без ветра?», «Отчего, когда горяч чай в чашке, на него дуют?» и т. д.

Пересказав с художественными подробностями этот случай, нарисовав яркую картину жизни русской деревни в воскресное утро, Толстой далее рассказывает детям о том, что бывает «вредный воздух», от которого погибают люди и животные.

В рассказе «Самокрутка» Толстой, судя по обозначению «быль», воспользовался каким-то действительным фактом для того, чтобы в доступной детям форме познакомить их с попытками, предпринимавшимися в средние века разными учеными, а в более позднее время многими самоучками, открыть «вечное движение» (perpetuum mobile) и показать невозможность этих попыток.

Статья «Для чего ветер?» имеет целью раскрыть гармонию, существующую между физическим миром и жизнью растений, животных и людей. В статье объясняется, что ветер, разнося семена, способствует опылению растений; что благодаря ветру звери лучше чуют носом и слышат ушами; что человек, пользуясь ветром, устраивает ветряные мельницы и парусные суда; что ветер по всем направлениям разгоняет тучи, скопляющиеся над земной поверхностью и орошающие землю, и т. д.

Еще в «Ясной Поляне» в 1862 году Толстой писал: «Не то дорого знать, что земля круглая, а дорого знать, как дошли до этого». Теперь он ту же самую мысль выражает в полемически заостренной, вызывающей форме: «Для ученика, ничего не знающего о видимом движении небесного свода, солнца, луны, планет, о затмениях, о наблюдениях тех же явлений с различных точек земли, толкование о том, что земля вертится и бегает, не есть развязка вопроса и объяснение, а есть без всякой необходимости навязываемая бессмыслица. Ученик, полагающий, что земля стоит на воде и рыбах, судит гораздо здравее, чем тот, который верит, что земля вертится, и не умеет этого понять и объяснить».

В письме к П. И. Бирюкову от 5 февраля 1887 года, касаясь вопроса об издании научных книг для народа, Толстой писал, что следует «науку передавать научно, то есть весь ход мысли при исследовании какого-либо предмета, а не сказочно...». Следуя этому принципу, Толстой, когда ему приходилось рассказывать в «Азбуке» о таких явлениях природы, которые крестьянские дети не могли непосредственно наблюдать, прежде всего рассказывал о том, как было сделано открытие этих явлений. Так, статья о магните начата с рассказа о пастухе Магнусе, нашедшем магнит; статья «Гальванизм» рассказывает о том, как Гальвани и Вольта пришли к своим открытиям.

В числе тем статей, намеченных Толстым для помещения в «Азбуке», значится тема: «Как Коперник догадался, что земля вертится». Замысел остался невыполненным.     

Толстой руководствовался при этом принципом: «Голые результаты вредно действуют на ученика и приучают его верить на слово», — следовательно, задерживают умственное развитие учащегося.

Сообщение каких бы то ни было знаний должно, по убеждению Толстого, служить также развитию умственных способностей ученика. Поэтому он советовал учителям руководствоваться следующим правилом: «Вообще давайте ученику как можно больше сведений и вызывайте его на наибольшее число наблюдений по всем отраслям знания; но как можно меньше сообщайте ему общих выводов, определений, подразделений и всякой терминологии.

Сообщайте определение, подразделение, правило, название — только тогда, когда ученик имеет столько сведений, что сам в состоянии проверить общий вывод, — когда общий вывод не затрудняет, а облегчает его».

Следуя этому принципу, Толстой во второй статье — «Тепло» слово «металл» в подстрочном примечании поясняет простым перечислением: «Металлы — золото, серебро, медь, железо, олово, ртуть и другие». Тот же прием употреблен в статье «Осязание и зрение», где, не давая определения этим незнакомым для крестьянского мальчика понятиям, Толстой взятыми из жизни примерами делает эти слова понятными для него.

В некоторых статьях Толстой дает описание возможных и для крестьянских ребят физических опытов. Так, статья «Кристаллы» начинается словами: «Если сыпать в воду соль и мешать, то соль станет расходиться и так разойдется в воде, что не видать будет соли». И т. д. Все первые пять абзацев этой статьи начинаются союзом «если» и содержат описание простейших опытов, возможных даже в обстановке крестьянской жизни.

Большинство статей «Азбуки» по вопросам физики и химии превосходно усваивалось школьниками.

Кроме статей по физике и химии, Толстой имел в виду написать для «Азбуки» большую популярную статью по астрономии, озаглавленную: «Звезды, солнце, луна, планеты, кометы, затмения», но, остановившись на начале этой статье, изменил план работы, решив написать отдельные статьи по каждой намеченной теме. Была начата большая статья о звездах, написано восемь глав, но статья не доведена до конца. Очевидно. Толстой остался недоволен написанным и отказался от мысли ясно и, главное, доказательно изложить для школьников основы астрономии.