Юный Паскаль получил доступ в научный кружок Мерсенна в 13 лет и сразу проявил себя как наиболее активный и творчески мыслящий ученый. В 16 лет Блез написал «Опыт о конических сечениях», маленький математический шедевр в 53 строчки, вошедший в золотой фонд математики.
Паскаль дает формулировку одной из основных теорем проективной геометрии, которую восхищенный математик Дезарг назвал «великой Паскалевой теоремой» три точки пересечения противоположных сторон шестиугольника, вписанного в коническое сечение, лежат на одной прямой. Это открытие прославило Блеза среди ученых. Им заинтересовался и Декарт, который в письме Мерсенну выразил желание познакомиться с «Опытом Паскаля».
По свидетельству Мерсенна, Паскаль вывел из своей теоремы о «мистическом шестиугольнике» около 400 следствий и других теорем. В «Адресе Парижской математической академии» (так неофициально назывался кружок Мерсенна) в 1654 году Паскаль уведомляет ученых о подготовленных им многих научных трудах, среди которых назван и «Полный труд о конических сечениях». С последним в Париже в 1676 году познакомился Лейбниц и очень советовал срочно его опубликовать, о чем и написал в письме Этьену Перье, племяннику Паскаля. Но работа так и не была опубликована, а позже она была утеряна. Между тем это сочинение содержало ряд таких решений и теорем, которые опережали развитие математической науки на 100–150 лет.
В начале января 1640 года Этьен Паскаль с детьми прибыл в Руан. Обстановка в Руанском генеральстве была сложной и напряженной в связи с вспыхнувшим восстанием бедноты. Много времени Этьен Паскаль тратил на различные подсчеты. Чтобы облегчить труд отца, Блез задумал создать арифметическую машину. Этому проекту он отдал 5 лет (1640–1645) своей жизни. С помощью наемных рабочих и мастеров Паскаль создал более 50 разных моделей машины, прежде чем остановиться на окончательном варианте.
По принципу действия это был сумматор, потому машина считала медленно, но точно. Позже Лейбниц усовершенствует модель Паскаля.
В1649 году Паскаль получил от короля «Привилегию на арифметическую машину», согласно которой за автором закреплялось право на приоритет, а также на ее изготовление и продажу. Однако тяжелый труд на протяжении пяти лет подорвал и без того слабое здоровье Паскаля. Его начали мучить изнурительные головные боли, от которых он страдал всю последующую жизнь. Блез был натурой страстной и увлекающейся, способной на полную самоотдачу и самопожертвование ради истины, науки, новой идеи. Он не умел ничего делать наполовину и плохо. Все, за что он брался, отмечено печатью совершенства, законченности, интеллектуальной отточенности и философской обобщенности. Это был в высшей степени требовательный и беспощадный к себе гений.
Значение счетной машины Паскаля велико и для последующих веков. Она начинает кибернетическую эпоху в истории техники. Заслугу Паскаля высоко оценил «отец кибернетики» Норберт Винер. Слава о молодом изобретателе перешагнула пределы его родины.
В 1652 году Паскаль преподнес свою машину в дар королеве Швеции Христине, которой впоследствии он напишет восторженное письмо, свидетельствующее о симпатиях ученого к политике «просвещенного абсолютизма». Восемь экземпляров машины Паскаля сохранились до наших дней. Один из них находится в Парижском музее искусств и ремесел.
В январе 1646 года Этьен Паскаль упал в гололед на улице и вывихнул бедро. Травма была очень серьезной, и к больному были вызваны два известных в округе лекаря-костоправа — братья Бутельер и Деланд, которые на три месяца поселились в доме Паскалей. Эти врачи оказались янсенистами, последователями учения голландского теолога Корнелия Янсения. Они предложили Паскалям прочитать некоторые янсенистские произведения: «О преобразовании внутреннего человека» К. Янсения, «Духовные письма» и «Новое сердце» Сен-Сирана, «О частом причастии» А. Арно.
Эти книги не были написаны для теологов, как главный труд Янсения — «Августин», но обращались к простым верующим и заставляли их задуматься о смысле жизни, их истинном благе и счастье. Блез прочитал эти книги, и в его впечатлительной душе они произвели настоящий переворот. Увлеченный ранее наукой, он не имел времени для размышлений над вопросами веры. Блез за короткое время превратился в пылкого адепта религии и воинствующего христианина. Сам он называл это состояние своим «первым обращением». Особенно поразила его книга Янсения, в которой автор психологически убедительно развенчивал суетную жизнь светских людей и осуждал (вслед за Августином) три «похоти», мешающие людям на пути к Богу и к собственному совершенствованию, гордость, любознательность и чувственность.
Блез не мог упрекнуть себя ни в первом, ни в третьем «грехе», но во втором… он считал себя очень виновным. Именно бескорыстная страсть к познанию сжигала его многие годы. Все дело его жизни оказывалось неугодным Богу, и он стал думать о «напрасно прожитых» годах. Угрызения совести мучили его — он решил покинуть науку и посвятить всю оставшуюся жизнь только Богу.
Обаяние янсенизма для нравственно чуткого Блеза было связано также с борьбой его представителей против иезуитов, их концепции «ослабленной морали» и попустительствующей порокам людей «исповедальной практики». Иезуитизм стал для Паскаля синонимом религиозного и нравственного нечестия.
Летом 1647 года Блез был вынужден в сопровождении Жаклин отправиться в Париж для лечения. В сентябре больного Паскаля навестил прибывший на родину Декарт. Великий философ с большим сочувствием отнесся к болезни Паскаля, дал ему ряд своих «домашних рецептов» для укрепления здоровья. К сожалению, Блез с трудом мог говорить и едва поддерживал разговор.
Паскаль обращается к экспериментам в области физики. «Природа боится пустоты» — такова была одна из догм средневековой науки, которой, в частности, объясняли поднятие воды в насосе. «Боязнь пустоты» считалась абсолютной, так что вода за поршнем в трубах, например, фонтанов, казалось, могла взметнуться вверх «хоть до облаков». Но это теоретическое предположение не оправдало себя на практике. Ученик Галилея Торричелли считал давление воздуха причиной подъема воды за поршнем и удержания столба ртути в трубке. Так Торричелли на уровне гипотезы подорвал пресловутую догму о «боязни пустоты» как причине поднятия воды за поршнем. Более того, Торричелли доказал, что природа вовсе «не боится» пустоты и «спокойно ее терпит», например над уровнем ртути в трубке, — ее стали называть «торричеллиевой пустотой».
Новым экспериментом Паскаль неопровержимо подтвердил гипотезу Торричелли. Но сначала он в разных вариантах повторил опыт итальянского ученого. Это случилось еще в Руане в октябре 1646 года. Паскаль экспериментировал с разными жидкостями (маслом, вином, водой, ртутью и др.), получая в разных объемах пустоту и не без удовольствия демонстрируя это сенсационное по тому времени явление перед друзьями и знакомыми и даже прямо на улице перед жителями Руана. Свои взгляды он изложил в небольшом трактате «Новые опыты, касающиеся пустоты», увидевшем свет в октябре. Здесь Паскаль еще стоит на точке зрения «боязни пустоты», но считает эту «боязнь» ограниченной и вполне измеримой величиной, равной силе, с которой вода, поднятая на высоту 31 фута, устремляется вниз.
«Сила, сколь угодно мало превышающая эту величину, достаточна для того, чтобы получить видимую пустоту, сколь угодно большую…» Под «видимой пустотой» Паскаль имеет в виду «пустое пространство, не заполненное никакой известной в природе и чувственно воспринимаемой материей». Пока не будет доказано, продолжает Паскаль, что эта «видимая пустота» заполнена какой-либо материей, он будет считать ее «действительной пустотой».
Ректор иезуитского коллежа Клермон в Париже Э. Ноэль (бывший учитель Декарта) прислал Паскалю письмо, в котором выступил против того, что Блез называл «видимой пустотой». Иезуит был умен и образован, легко ориентировался как в древних авторах, так и в новейшей философии, хорошо знал Декарта и умело использовал ряд его аргументов против пустоты, особенно его гипотезу о «тончайшей материи».
