Британское королевское общество. Лондонское королевское общество по развитию знаний о природе (The Royal Society of London). Не очень этичное Королевское научное общество присоединяется к атаке

Часть 1. Фундамент прикладной статистики

1.4.5. Принцип инвариантности

Пусть Y 1 , Y 2 , … , Y n – независимые одинаково распределенные случайные величины с непрерывной функцией распределения F (x ). Многие используемые в прикладной статистике функции от результатов наблюдений выражаются через эмпирическую функцию распределения F n (x ). К ним относятся статистики Колмогорова, Смирнова, омега-квадрат. Отметим, что и другие статистики выражаются через эмпирическую функцию распределения, например:

Полезным является преобразование Н.В.Смирнова t = F (x ). Тогда независимые случайные величины Z j = F (Y j ), j = 1, 2, … , n , имеют равномерное распределение на отрезке . Рассмотрим построенную по ним эмпирическую функцию распределения F n (t ), 0 < t < 1. Эмпирическим процессом называется случайный процесс

.

Рассмотрим критерии проверки согласия функции распределения выборки с фиксированной функцией распределения F (x ). Статистика критерия Колмогорова записывается в виде

статистика критерия Смирнова – это

а статистика критерия омега-квадрат (Крамера-Мизеса-Смирнова) имеет вид

Случайный процесс ξ n (t ) имеет нулевое математическое ожидание и ковариационную функцию М ξ n (s )ξ n (t ) = min (s ,t) – st . Рассмотрим гауссовский случайный процесс ξ(t ) с такими же математическим ожиданием и ковариационной функцией. Он называется броуновским мостом. (Напомним, что гауссовским процесс именуется потому, что вектор (ξ(t 1), ξ(t 2), … , ξ(t k )) имеет многомерное нормальное распределение при любых наборах моментов времени t 1 , t 2 , … , t k .)

Пусть f – функционал, определенный на множестве возможных траекторий случайных процессов. Принцип инвариантности состоит в том, что последовательность распределений случайных величин f (ξ n ) сходится при n → ∞ к распределению случайной величины f (ξ). Сходимость по распределению обозначим символом =>. Тогда принцип инвариантности кратко записывается так: f (ξ n ) => f (ξ). В частности, согласно принципу инвариантности статистика Колмогорова и статистика омега квадрат сходятся по распределению к распределениям соответствующих функционалов от случайного процесса ξ:

=> , => .

Таким образом, от проблем прикладной статистики сделан переход к теории случайных процессов. Методами этой теории найдены распределения случайных величин

Принцип инвариантности – инструмент получения предельных распределений функций от результатов наблюдений, используемых в прикладной статистике.

Обоснование принципу инвариантности может быть дано на основе теории сходимости вероятностных мер в функциональных пространствах . Более простой подход, позволяющий к тому же получать необходимые и достаточные условия в предельной теории статистик интегрального типа (принцип инвариантности к ним нельзя применить), рассмотрен в главе 2.3.

Почему «принцип инвариантности» так назван? Обратим внимание, что предельные распределения рассматриваемых статистик не зависят от их функции распределения F (x ). Другими словами, предельное распределение инвариантно относительно выбора F (x ).

В более широком смысле термин «принцип инвариантности» применяют тогда, когда предельное распределение не зависит от тех или иных характеристик исходных распределений . В этом смысле наиболее известный «принцип инвариантности» - это Центральная Предельная Теорема, поскольку предельное стандартное нормальное распределение – одно и то же для всех возможных распределений независимых одинаково распределенных слагаемых (лишь бы слагаемые имели конечные математическое ожидание и дисперсию).

Предыдущая

Следует из принципа относительности (гласящего, что все физические законы инвариантны относительно выбора инерциальной системы отсчёта) и является воплощением лоренц-инвариантности электродинамики. Более обобщенно можно говорить, что максимальная скорость распространения взаимодействия (сигнала), называемая скоростью света, должна быть одинаковой во всех инерциальных системах отсчёта.

Данное утверждение очень непривычно для нашего повседневного опыта. Мы понимаем, что скорости (и расстояния) меняются при переходе от покоящейся системы к движущейся, при этом интуитивно полагая, что время абсолютно. Однако принцип инвариантности скорости света и абсолютность времени несовместимы. Если максимально возможная скорость инвариантна, то время идёт различным образом для наблюдателей, движущихся друг относительно друга. Кроме этого, события одновременные в одной системе отсчёта, будут неодновременны в другой.

До опытов Майкельсона - Морли в 1887 году (первые результаты были получены А. Майкельсоном ещё в 1881 году), существовало три мнения на модель эфира:

• Эфир неподвижен и существует абсолютная система отсчета (АСО) связанная с эфиром. При движении тел в АСО должен регистрироваться «эфирный ветер» и как следствие скорость света в разных направлениях при движении относительно АСО будет разной.
• Тела при движении в неподвижном эфире (относительно АСО) сокращаются в продольном к скорости направлении (Г. Ф. Фицджеральд). Свет из-за сокращения измерительных масштабов во всех направлениях будет иметь одну и ту же измеренную скорость.
• Эфир полностью (Герц) или частично (Френель) увлекается телами, в частности Землей при своем орбитальном движении. Эфирный ветер на Земле не регистрируется по причине его малости или отсутствия.

А. Майкельсон задался целью с помощью оптических опытов подтвердить или опровергнуть теорию «неувлекаемого эфира». Дж. Максвелл указал на невозможность выявления эффектов первого порядка (относительно v c {\displaystyle {\frac {v}{c}}}) независимо от применяемой теории эфира. При движении луча света «туда-обратно» световому лучу требуется одно и то же суммарное время, независимо от сложения скорости света со скоростью источника. Для наблюдений возможных оптических эффектов второго порядка (относительно v 2 c 2 {\displaystyle {\frac {v^{2}}{c^{2}}}}), связанных с теорией «неувлекаемого эфира» Майкельсон поставил опыт с интерферометром. Результаты опыта показали незначительность оптических эффектов второго порядка, связанных с орбитальным и галактическим движением Земли. Влияние «эфирного ветра» на оптические эффекты второго порядка в пределах свыше 6 км/с обнаружено не было, теория неподвижного эфира была поставлена под сомнение. Результаты и методика расчётов опыта Майкельсона являлись плодами его оригинальных изобретений, связанных со сложностью физики увлекаемого эфира, а законы отражения движущихся зеркал значительно усложнили его расчёты. Оставшиеся модели эфира из-за разногласий и попыток построить «механическую» модель с вытекающими явными противоречиями («сверхтвёрдый эфир»), не удавалось развить до законченного вида.

В 1905 г. Альберт Эйнштейн в своей работе «К электродинамике движущихся тел» постулирует принцип относительности и инвариантность скорости света в инерциальных системах отсчета. Опираясь на «мысленные эксперименты» приведенные в своей работе, выводит преобразования между движущимися и покоящимися инерциальными системами отсчета, в математическом виде схожие с преобразованиями Лоренца. Со временем изменилось само представление о пространстве и времени и в соответствии с ним механика стала такой же лоренц-инвариантной, как оптика и электродинамика. Классические преобразования Галилея являются приближёнными и справедливыми для малых (по сравнению со скоростью света) скоростей. общем же случае необходимо применять релятивистские преобразования Лоренца, которые легли в основу специальной теории относительности Эйнштейна.

В 1960-70-х годах в реферативных журналах часто попадались ссылки на зарубежные работы, в которых рассматривались варианты специальной теории относительности, построенные на предположении неравенства скоростей света в противоположных направлениях. Эти варианты назывались ε-СТО и непротиворечивым способом описывали все то, что описывается СТО. Правда, большинство из них были более «тяжеловесны» и менее удобны, чем вариант Эйнштейна, поскольку в них нарушалось требование неизменности математической формы записи законов в разных системах отсчета. Большинство работ этих авторов не были направлены против эйнштейновского варианта, а показывали непротиворечивость нетрадиционного подхода. Авторы этих работ стремились, нарушив математическую красоту СТО, вскрыть её физическое содержание и раскрыть загадку скорости света в одном направлении.

Нередко говорят, что скорость света в одном направлении была измерена Рёмером. Однако скорость Рёмера - это тоже скорость, полученная в неявном предположении равенства скоростей света в противоположном направлении. Дело в том, что Рёмер и Кассини рассуждали о движении спутников Юпитера, заведомо предположив, что пространство наблюдателей изотропно. То, что Рёмер фактически измерил скорость света, неявно сделав предположение о равенстве скорости света туда и обратно, показал австрийский физик Карлов.

Инвариантность скорости света в лаборатории покоящейся относительно поверхности Земли, на сегодняшний день твёрдо установлена экспериментально. Интерес представляет поиск возможных небольших отклонений от этого закона.

Примечания

1. более слабой формулировке принцип относительности утверждает такую инвариантность лишь наблюдаемых явлений, а не законов, однако практически это приводит к тому, что одними и теми же законами можно одинаково пользоваться для предсказания явлений независимо от системы отсчета, что приводит в целом и к более сильной формулировке, использованной в основном тексте.
2. Существуют различные способы интерпретации и иерархии постулатов. одном из возможных способов построения релятивистской теории максимальность скорости света изначально постулируется, в других же изначально постулируется лишь только её инвариантность.
3. С. И. Вавилов т.4 «Опыт Майкельсона, его повторения и аналоги»
4. Edwards, W. F Special Relativity in Anisotropic Space // American Journal of Physics. - 1963. - № 31 (7). - С. 482–489.
5. L. Karlov Australian Journal of Physics. - 1970. - № 23. - С. 243-253.
6. Анизотропия скорости света // «УФН», Том 177, № 2, 2007, препринт (анг.)

Принцип инвариантности скорости света Информацию О

Важную роль в развитии естествознания сыграл принцип относительности, сформулированный впервые Галилеем для механического движения. Механическое движение относительно, и его характер зависит от системы отсчета. Та система, по отношению к которой выполняется первый закон Ньютона, называется инерциальной системой отсчета. Это такая система, которая либо покоится, либо движется прямолинейно и равномерно относительно какой-то другой неподвижной или движущейся прямолинейно и с постоянной скоростью системы. Первый закон Ньютона утверждает существование инерциальных систем отсчета.

Опытным путем установлено, что с большой степенью точности инерциальной можно считать гелиоцентрическую (звездную) систему отсчета, начало координат которой находится в центре Солнца, а оси проведены в направлении определенных звезд. Система отсчета, связанная с Землей, строго говоря, неинерциальная, однако эффекты, обусловленные ее неинерциальностью, связанные с вращением вокруг собственной оси и обращением вокруг Солнца, при решении многих задач пренебрежимо малы, и в этих случаях ее можно считать инерциальной.

Если системы отсчета движутся относительно друг друга равномерно и прямолинейно и в одной из них справедливы законы динамики Ньютона, то эти системы инерциальные.

Установлено, что во всех инерциальных системах отсчета законы классической динамики имеют одинаковую форму; в этом сущность механического принципа относительности –принципа относительности Галилея . Он означает, что уравнения динамики при переходе от одной инерциальной системы к другой не изменяются, т. е. инвариантны по отношению к преобразованию координат . Галилей обратил внимание на то, что никакими механическими опытами, проведенными в данной инерциальной системе отсчета, нельзя установить, покоится она или движется равномерно и прямолинейно. Например, сидя в каюте корабля, движущегося равномерно и прямолинейно, мы, не выглянув в окно, не можем определить, движется ли корабль.

А. Пуанкаре распространил принцип относительности на все электромагнитные процессы, а А. Эйнштейн использовал его для специальной теории относительности.

Современная формулировка принципа относительности такова:

все инерциальные системы отсчета равноправны между собой (неотличимы друг от друга) в отношении протекания физических процессов или, другими словами, физические процессы не зависят от равномерного и прямолинейного движения системы отсчета.

Вместе с принципом относительности в физике утвердились понятия инвариантности, инвариантов и симметрии, а также связь их с законом сохранения и вообще с законами природы.

Инвариантность означает неизменность физических величин или свойств природных объектов при переходе от одной системы отсчета к другой . В специальной теории относительности постулируется инвариантность законов природы и скорости света в вакууме. Они остаются неизменными относительно преобразований Лоренца, предложенных им в 1904 г., еще до появления теории относительности, как преобразования, относительно которых уравнения Максвелла инвариантны.

Специальная теория относительности , принципы которой сформулировал в 1905г. А. Эйнштейн, представляет собой современную физическую теорию пространства и времени, в которой, как и в классической ньютоновской механике, предполагается, что время однородно, а пространство однородно и изотропно. Специальная теория часто называется релятивистской теорией , а специфические явления, описываемые ею, – релятивистским эффектом .

В основе специальной теории относительности лежат постулаты Эйнштейна:

1) принцип относительности: никакие опыты (механические, электрические, оптические), проведенные в данной инерциальной системе отсчета, не дают возможности обнаружить, покоится ли эта система или движется равномерно и прямолинейно; все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы к другой;

2) принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источников света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.

Первый постулат, являясь обобщением механического принципа относительности Галилея на любые физические процессы, утверждает таким образом, что физические законы инвариантны по отношению к выбору инерциальной системы отсчета, а уравнения, описывающие эти законы, одинаковы по форме во всех инерциальных системах отсчета. Согласно данному постулату все инерциальные системы отсчета совершенно равноправны, т. е. явления механические, электродинамические, оптические и другие во всех инерциальных системах отсчета протекают одинаково.

Согласно второму постулату постоянство скорости света в вакууме – фундаментальное свойство природы. Специальная теория относительности потребовала отказа от привычных классических представлений о пространстве и времени, поскольку они противоречили принципу постоянства скорости света. Потеряло смысл не только абсолютное пространство, но и абсолютное время.

Из специальной теории относительности следуют новые пространственно-временные представления, такие, например, как относительность длин и промежутков времени, относительность одновременности событий.

Общая теория относительности, называемая иногда теорией тяготения, – результат развития специальной теории относительности. Из нее вытекает, что свойства пространства-времени в данной области определяются действующими в ней полями тяготения. При переходе к космическим масштабам геометрия пространства-времени может изменяться от одной области к другой в зависимости от концентрации масс в этих областях и их движения.

Один из старейших научных центров Европы. координирующие фундаментальные исследования.

Полное название: The Royal Society of London for the Improvement of Natural Knowledge.

С 1665 года общество издаёт периодический научный журнал: Философские труды / Phylosophical Transactions.

Кузнецов Б.Г., Ньютон, М., Мысль, 1982 г., с. 94.

Задачи общества были сформулированы так: Общество не будет признавать никаких гипотез, систем, учений натуральной философии, предложенных или признававшихся древними или современными философами.., но будет испытывать и обсуждать все мнения и не принимать их до тех пор, пока после зрелого обсуждения и иных доказательств, даваемых правильно поставленными опытами, не будет бессомненно доказана истинность каждого положения.

Историки отмечают, что Королевское общество стремилось пропагандировать и поддерживать, так сказать, экзальтированный эмпиризм. Выдвинутая кем-то гипотеза подвергалась проверке на опыте, в эксперименте и либо принималась и сохранялась, либо неминуемо отвергалась, если свидетельство эмпирического факта было для неё неблагоприятно. Члены Общества отвергали работы, выполненные по другим нормам.

Так, в 1663 г. некому Эккарду Лейхнеру, предложившему работу философско-теологического содержания для обсуждения на заседании Общества, было официально отвечено: Королевское общество не заинтересовано в знании по схоластическим и теологическим материям, поскольку единственная его задача - культивировать знание о природе и полезных искусствах с помощью наблюдения и эксперимента и расширять его ради обеспечения безопасности и благосостояния человечества. Таковы границы деятельности британской ассамблеи философов, как они определены королевской хартией, и её члены не считают возможным нарушать эти границы.

Вы не можете не знать, что целью данного Королевского института является продвижение естественного знания с помощью экспериментов и в рамках этой цели среди других занятий его члены приглашают всех способных людей, где бы они ни находились, изучать Книгу Природы, а не писания остроумных людей.

Философия и методология науки / Под ред. В.И. Купцова, М., Аспект Пресс, 1996 г., с. 52-53.

В настоящее время Лондонское королевское общество - самоуправляющаяся частная организация, играющее важную роль в организации и развитии фундаментальных научных исследований в Великобритании.

Королевское общество - самая старая, непрерывно действующая академия наук, образовавшаяся в 1661 году. Интересно, что раньше каждую неделю оно обсуждало новые эксперименты.

- Есть какой-то общий вектор направленности исследований или каждый учёный занимается чем хочет в погоне за ссылками и т.д.?

Здесь в России работа учёных всегда больше напоминала немецкую систему. У вас есть кафедра, профессор, и все люди на кафедре работают на этого профессора. В Англии каждый доцент независим от профессора и может выбирать любую тему. С одной стороны, это хорошо, потому что мы охватываем больший спектр исследований. С другой стороны, группы, работающие по той или иной теме, получаются небольшие. У меня, например, человек 15 аспирантов и сотрудников. В Америке у профессора химии больше помощников, а уж на вашем химфаке МГУ всегда были самые большие группы в мире.

- Чем занимается Королевское общество в общей структуре науки Великобритании?

У нас нет институтов. Мы не исследуем, мы - клуб для самых способных учёных в мире. Мы не получаем никакой стипендии, наоборот, должны сами ежегодно платить небольшую сумму, чтобы оставаться членами Королевского общества. Первая наша функция - это выявлять самых способных учёных в Великобритании, в мире. Очень важным для нас делом является поддержка молодых учёных. Мы получаем от правительства 40 или 50 миллионов фунтов, чтобы поддерживать проекты и молодых учёных в университетах, так называемых University research fellow.

Веденеёва Н., Британский учёный - это не анекдот (интервью с Вице-президентом Королевского общества Мартином Поляковым), еженедельник МК в Питере, 25 декабря 2013 г. - 15 января 2014 г., с. 27.

28 ноября 1660 г. В этот день было создано Лондонское Королевское научное общество. Для любителей истории анестезиологии-реаниматологии ранние этапы создания этого научного общества представляют огромный интерес, так как именно в это время, и при активном участии Роберта Бойля (Robert Boyle, 1627-1691), членами общества проводились первые документированные внутривенные вливания, а также первые эксперименты по гемотрансфузии .

Ранняя история Лондонского Королевского научного общества
глазами анестезиолога-реаниматолога.

Осенью 1646 г. выдающийся британский физик, химик, и теолог Роберт Бойль (Robert Boyle, 1627-1691) писал во Францию своему бывшему учителю о том, что он занят изучением опытных наук – механики и агрономии, ибо истинные ученые ценят лишь такое знание, которое приносит пользу. Письмо заканчивалось приглашением посетить Лондон и «наш невидимый колледж» («Invisible College»).

Роберт Бойль (Robert Boyle, 1627-1691)

Что подразумевалось под невидимым колледжем, в точности не знает никто. Но доподлинно известно, что примерно в это время любители «экспериментальной философии» начали встречаться для свободных дискуссий в Грешэм колледже (Gresham College, Лондон) или где-то поблизости от него.
Грешэм колледж – большой двухэтажный дом, расположенный на улице Епископских врат, согласно завещанию его бывшего владельца, Томаса Грешэма, служил для чтения публичных лекций по различным наукам для почтенных горожан и любознательных иностранцев.
По-видимому, члены научного кружка «Invisible College» собирались в задних комнатах после окончания лекций. Данное сообщество учёных-единомышленников образовалось приблизительно в 1645 г. В него входили такие известные ученые как Бишоп Джон Уилкинс (Bishop John Wilkins), философ Джозеф Глэнвилл (Joseph Glanvill), математик Джон Уаллис (John Wallis), архитектор Кристофер Рэн (C.Wren, 1632-1723) и многие другие.
События английской революции нарушили регулярность этих встреч: большинство членов этого научного кружка были сторонниками низложенного короля. Члены «Invisible College» вели обширную переписку и одно время часто встречались для обсуждения научных проблем на квартире Роберта Бойля в Оксфорде. К 1654 г. Роберт Бойль переехал в Оксфорд, где оборудовал лабораторию и с помощью специально приглашенных ассистентов проводил опыты по физике и химии. Одним из таких ассистентов был изобретатель и «микроскопист» Роберт Гук (Robert Hooke, 1635–1703).

Роберт Гук (Robert Hooke, 1635–1703).

После восстановления монархии собрания кружка снова возобновились в столице. Тогда-то и произошло событие, о котором извещает запись на первой странице журнала заседаний:
«28 ноября 1660 г., среда. Меморандум.
Нижепоименованные персоны собрались, по их обыкновению, в Грешэм колледже послушать лекцию м-ра Рэна… После чего, согласно их обычаю, сошлись вместе для общей беседы. И там, среди прочих подлежащих обсуждению предметов, предложен был проект устроения сообщества с целью поощрения опытных наук. И так же, как в иных странах ученые люди объединяются в добровольные академии ради усовершенствования разного рода знаний, так и они, собравшиеся здесь, изъявили готовность содействовать таким способом преуспеянию экспериментальной философии. Для каковой цели определено сей компании собираться впредь каждую неделю по средам в три часа пополудни… А на случай возможных расходов, то чтобы каждый принимаемый в члены вносил 10 шиллингов, а далее платил бы по одному шиллингу в неделю» .
В списке «нижепоименованных персон» есть имена, которые почти ничего не говорят нынешнему читателю. Но есть и другие: физик, химик, и теолог Роберт Бойль (Robert Boyle, 1627-1691); знаменитый архитектор Кристофер Рэн (C.Wren, 1632-1723); врачи, выполнившие первую документированную успешную реанимацию , Уильям Петти (William Petty, 1623-1687) и Томас Уиллис (Thomas Willis, 1621-1675).
Всего 12 человек. Таким образом, деятельность научного кружка «Invisible College», лондонской и оксфордской групп учёных-единомышленников стала фундаментом для создания в 1660 г. более масштабного научного общества, объединяющего всех наиболее влиятельных учёных Англии. Фактически была создана самая первая в мире Академия наук.

Роберт Бойль сыграл одну из самых деятельных и ключевых ролей в этом важном для науки событии. Именно он был инициатором создания проблемных научных коллективов, которые в наше время именуются «исследовательскими группами». И хотя Роберт Бойль находился в статусе резидента Оксфордского университета почти 12 лет (1656-1668), он никогда не имел никакой университетской степени или диплома, хотя, безусловно, за эти годы он получил более чем фундаментальное образование. Диплом доктора медицины (Оксфорд, 1665 г.) был его единственным дипломом. Причём этот диплом имел больше почётное и символическое значение, как признание заслуг Роберта Бойля перед Оксфордским университетом.
Немаловажную роль в создании общества сыграл сэр Уильям Петти (William Petty,1623–1687), английский врач, прославивший свое имя как выдающийся экономист и статистик, родоначальник классической политэкономии, основоположник трудовой теории стоимости. В историю медицины критических состояний он вошел, благодаря участию в первой документированной реанимации, состоявшейся 14 Декабря 1650 г. В 1647 г. под влиянием Самюэля Гартлиба Петти написал трактат по образованию. В своей первой научной работе он предложил организовать общество для «развития искусства механики и мануфактуры». В дальнейшем эти высказанные Уильямом Петти идеи и были реализованы при создании Лондонского Королевского научного общества.

Томас Уиллис (Thomas Willis, 1621-1675).

Устав общества был написан Кристофером Рэном (Christopher Wren, 1632-1723), крупнейшим английским архитектором, математиком и астрономом. Кристофер Рэн в последствии, в период с 1680 г. по 1682г., был президентом Лондонского Королевского общества.

.

Как ученый Кристофер Рэн смог оставить свой яркий след и в истории медицины критических состояний. Еще до создания Лондонского Королевского общества, будучи членом «оксфордской группы» Роберта Бойля, Кристофер Рэн выполнил первые в мире документированные внутривенные инфузии. Примерно в 1656 г. Рэн начал проводить эксперименты по внутривенным введениям настойки опия, пива, вина, эля, молока и т.д. В качестве инъекционной иглы К.Рэн использовал птичье перо, а вместо шприца пузыри рыб и животных, ведь до изобретения полой инъекционной иглы и шприца оставалось ещё целых два века. Результаты этих исследований были опубликованы в 1665 г. в «Философических Трудах Лондонского Королевского общества». Таким образом, знаменитого английского архитектора Кристофера Рэна можно причислить к основоположникам современной инфузионной терапии и внутривенного наркоза.

Так появилось на свет «Лондонское Королевское общество усовершенствования естественных наук» («College for the Promoting of Physico-Mathematicall Experimentall Learning»). Собственно говоря, эту громкую вывеску оно получило несколько позже – после того, как в октябре 1661 г. членом кружка пожелал стать разделявший модное увлечение наукой, большой любитель химии, король Чарльз II (Charles II). Последовало подряд три указа, в которых обществу было обещано покровительство короны, пожалованы привилегии и доходные земли. В 1662 г. общество указом короля было преобразовано в Лондонское Королевское общество с правом ежегодного финансирования от королевского казначейства.
Величайшие заслуги и грандиозная роль Роберта Бойля в создании Лондонского Королевского общества сыграли впоследствии злую шутку с некоторыми историками. Во многих литературных источниках, особенно в российских, можно встретить нелепое утверждение, что именно Роберт Бойль был первым президентом общества. Действительно, в 1680 г. Роберт Бойль был избран очередным президентом Лондонского Королевского Общества, однако он отклонил эту честь, потому что требуемая при этом присяга нарушила бы его религиозные принципы. Возможно, по религиозным убеждениям Роберт Бойль всю жизнь прожил холостым, и никогда не женился. Ему даже предлагали принять духовный сан, но в этом случае ему было бы ещё тяжелее найти компромисс между религией и наукой. А первым президентом общества с 1662 г. по 1677 г. на самом деле стал Уильям Висконт Броункер (William Viscount Brouncker).

Уильям Висконт Броункер (William Viscount Brouncker).

Вскоре произошло еще два знаменательных события. В конце февраля 1665 г. секретарь общества Генри Ольденбург сдал в печать первый номер научного журнала – тетрадку в 16 страниц под заголовком «Философические Труды, содержащие отчет о новейших предприятиях, изысканиях и делах изобретательных людей во многих важных частях света» . А в лавке книготорговца на площади перед собором св. Павла появилась книга «Микрография, или некоторые физиологические описания мельчайших телец при помощи увеличительных стекол с их наблюдением и обсуждением. Сочинение Р.Гука, Члена Королевского общества» .
На титульном листе этого ученого труда был оттиснут герб, который уже 350 лет украшает издания Королевского общества, - его можно увидеть на книгах Фарадея, Максвелла, Резерфорда. Два дога держат щит с эмблемой Стюартов. Под ним девиз: «Nullius in Verba» («Ничего на словах»).
О том, какой смысл вкладывался в эти слова, заимствованные из «Посланий» Горация («Не спрашивай, какой наставник мной руководит, - кто б ни был он, я не обязан клясться ничьими словами»), можно судить по некоторым выдержкам из писем Ольденбурга:
«Королевское общество положило себе за правило не предаваться теологическим и схоластическим словопрениям, его единственная задача – совершенствовать знания о природе и ремеслах посредством наблюдения и эксперимента… Оно собралось не ради толкования текстов Аристотеля или Платона, но ради исследования и объяснения книги природы» . И ныне сохранившийся неизменным девиз этой престижной научной организации подчёркивает, насколько серьёзно относились создатели общества к роли эксперимента в науке.

На титульном листе хорошо виден герб Лондонского Королевского общества

По рекомендации Роберта Бойля куратором по организации экспериментов в Лондонском Королевском научном обществе в 1662 г. стал уже упомянутый нами автор книги «Микрография», известный английский естествоиспытатель Роберт Гук (Hooke, Robert, 1635-1703). Его познания в механике и изобретательские способности нашли здесь хорошее применение. Он всегда стремился к разработке какого либо прибора, чтобы продемонстрировать свои собственные идеи или же для того, чтобы проиллюстрировать или выяснить какой-либо вопрос, возникавший в дискуссиях членов Общества. А с 1677 г. по 1683 г. Роберт Гук занимал пост секретаря этого общества. По долгу службы он был обязан воспроизводить на заседаниях все опыты, сообщения о которых поступали в Общество. Справиться с этой задачей мог только гениальный экспериментатор и инженер-изобретатель. К счастью, Роберт Гук был именно таким.
Имя Роберта Гука навеки вошло в историю медицины критических состояний, благодаря проведенным им экспериментам по искусственной вентиляции легких с помощью мехов на животных (1667 г.). Эти эксперименты состоялись в рамках исследований систем кровообращения и дыхания, проводимых знаменитой «оксфордской группой», в которую входили Роберт Бойль (Robert Boyle, 1627-1691); Томас Уиллис (Thomas Willis, 1621-1675); Уильям Петти (William Petty, 1623-1687); архитектор Кристофер Рэн (C.Wren, 1632-1723); Джон Локк (John Locke, 1632-1704); Джон Мейоу (John Mayow, 1643-1679); Ричард Ловер (R.Lower, 1631-1691), и многие другие.
Этим коллективом единомышленников, известным в трудах по истории медицины как «оксфордская группа», было выполнено огромное количество интересных анатомических и хирургических экспериментов. Так, например, в некоторых протоколах исследований группы, сохранившихся до наших дней, представляет интерес описание удаления селезёнки у собаки, оставшейся после этого в живых.
Направление научных интересов «оксфордской группы» во многом определялось созданным Уильямом Гарвеем (William Harvey, 1578-1657) в 1628 г. учением о системе кровообращения. Гарвей описал большой и малый круги кровообращения, доказал, что сердце является активным началом и центром кровообращения, что заключающаяся в организме масса крови должна возвращаться обратно в сердце. Гарвей выяснил вопрос о направлении движения крови и предназначении клапанов сердца, объяснил истинное значение систолы и диастолы, показал, что циркуляция крови обеспечивает ткани питанием, и т.д. Свою теорию он представил в опубликованной в 1628 г. знаменитой книге «Exercitatio Anatomica De Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus» , послужившей основой для современной физиологии и кардиологии.

В системе кровообращения, описанной Гарвеем, отсутствовало, однако, важное звено – капилляры. Восполнил его итальянский биолог и врач Марчелло Мальпиги (Marcello Malpighi, 1628-1694), открывший мельчайшие сосуды, связывающие артерии и вены между собой.
К сожалению, многие из передовых представителей медицинской науки отнеслись к новому открытию либо холодно, либо резко отрицательно. Прошло ещё почти полтора столетия, прежде чем врачи полностью поняли значение исследований Гарвея, и осознали, что многие клинические признаки, которые до тех пор считались самостоятельными патологическими единицами, как, например, одышка и водянка, связаны с нарушением сердечной деятельности.
Однако участниками «оксфордской группы» учение Гарвея было встречено восторженно, и они в своих экспериментах стремились к дальнейшему развитию теории кровообращения. Основным объектом их исследований с 1656 г. стала кровь.
Главный идейный вдохновитель «оксфордской группы» и научный руководитель исследований Роберт Бойль стремился координировать эти исследования, выделяя в них анатомо-физиологический и химический приоритеты.
Один из участников этой группы, Ричард Ловер (R.Lower, 1631-1691), приступил к участию в экспериментах по внутривенным вливаниям с начала 1662 г., работая совместно с Томасом Уиллисом (Thomas Willis, 1621-1675). Вскоре у него родилась идея: перелить кровь от одного живого организма другому, о чём впервые упоминается в письме Ловера Роберту Бойлю в июне 1664 г.

Ловер изначально запланировал провести два разных эксперимента, которые теперь, с высоты медицины XXI столетия, могут показаться достаточно наивными. Суть одного эксперимента, проведенного уже в августе 1665 г., заключалась в переливании крови от большой собаки к маленькой собаке, и в последующем наблюдении, будет ли четвероногий реципиент обладать той же силой, что и донор. Разумеется, что опыт не подтвердил возможность передачи силы с помощью гемотрансфузии, но зато состоялся факт первого документированного переливания крови от одного животного другому. Правда, имеются данные, что ещё в 1656 г. переливание крови от одной свиньи к другой было выполнено врачом Томасом Коксом (T.Cocks).
В другом эксперименте Ловера планировалось использовать двух собак одинакового размера для переливания крови «из артерии одной собаки в вену другой… пока они полностью не поменяются кровью» , что и было выполнено совместно с Томасом Уиллисом в феврале 1666 г. Они перелили кровь из артерии по очереди от двух мастифов в вену третьей собаке. При этом собаки-доноры погибли, а собака-реципиент осталась живой.
В ноябре 1667 г. Ловер выполнил первое в Англии переливание крови человеку. Этим человеком, согласившимся на переливание себе крови овцы, был, как описано в протоколах Лондонского Королевского общества, «весьма эксцентричный студент богословия» , Артур Кога (Arthur Coga). Эксперимент оказался удачным.
Одной из целей этого эксперимента было наблюдение, какие качества могут передаваться кровью при переливании. Кога, требуя за это оплаты, написал в Лондонское Королевское общество смешное письмо, в котором назвал себя «Вашим созданием, которое до этого было человеком, самим по себе, пока Ваш эксперимент не превратил меня в иное существо» . После такой веской аргументации ему пришлось заплатить 20 шиллингов. Он стал очень знаменитым, и его приглашали на многие вечеринки, после чего Артур Кога попросту спился.
Кроме того, Ричард Ловер обнаружил, что тёмная венозная кровь, притекающая в наполненные воздухом лёгкие, приобретает ярко красный цвет, на основании чего он пришёл к заключению, что кровь абсорбирует в лёгких «что-то из воздуха» . И он показал, что этот процесс изменения цвета крови происходит не в сердце, а именно в лёгких посредством воздуха, или какого-то компонента воздуха, который он иногда называет «азотистым духом» (nitrous spirit), поступающим в кровь в процессе дыхания, и то, что это поступление воздуха в кровь является очень важным для живых организмов.
К слову говоря, другой активный участник «оксфордской группы», Джон Мейоу (John Mayow, 1643-1679), продолжая опыты Ловера, обратил внимание на то, что при дыхании в кровь поступает не весь воздух, а лишь его определённая составная часть, необходимая для жизни и горения, которая и вызывает изменение крови, циркулирующей в лёгких. Следовательно, Мейоу за 100 лет до Лавуазье обнаружил химическую связь между дыханием и горением. Мейоу известен также тем, что он первый обнаружил расширение правого желудочка при митральном стенозе. Тем самым им было положено начало изучения последствий нарушенной функции сердца.
На первый взгляд исследовательская деятельность членов «оксфордского научного кружка» может показаться несколько хаотической, а проведенные ими эксперименты с высоты современного знания выглядят как примитивные и даже наивные. Однако при внимательном анализе результатов исследований, проведенных «оксфордской группой» можно, например, увидеть, что этими энтузиастами науки было создано передовое для того времени учение о дыхании. Обратите внимание, какая интересная выстраивается логическая цепочка в их экспериментах. Главный научный и идейный вдохновитель «оксфордской группы» Роберт Бойль доказывает, что воздух необходим для горения и поддержания жизни; его ассистент Роберт Гук проводит эксперименты по искусственному дыханию на собаках и доказывает, что не движение легких само по себе, а именно воздух – важнейшее условие дыхания; Ричард Ловер освещает проблему взаимодействия воздуха и крови, показав, что кровь становится ярко-красной, когда подвергается воздействию воздуха, и темно-красной, когда искусственное дыхание прерывается. Окончательную точку ставит Джон Мейоу, доказывая, что не сам воздух, а только определенный его компонент необходим для горения и жизни. Правда, Джон Мейоу, предполагал, что этим необходимым компонентом является азотсодержащее вещество. На самом же деле он фактически открыл кислород, который был назван так лишь в результате его вторичного открытия Джозефом Пристли (Joseph Priestley, 1733-1804).

Таким образом, ранняя история Лондонского Королевского общества показывает нам, что основатели этого общества имели самое непосредственное отношение к созданию фундамента знаний для современной медицины критических состояний.