Секреты мироздания

Многим кажется непостижимым тот факт, что основные идеи и результаты в математике, механике и физике получены Ньютоном за два года (1665–1666), которые он провел в Вулсторпе. По собственному признанию Ньютона, в эти годы он «был на высшей точке своей изобретательности и размышлял о математике и философии (физике) больше, чем когда-либо позже». Но в этом нет ничего удивительного: ведь гений продолжает и завершает ту творческую работу, над которой он с полной отдачей трудился в предыдущем рождении. Университетская жизнь Ньютона началась в те годы, когда ученый мир Европы все еще находился под впечатлением астрономических открытий, сделанных Галилеем в 1609–1610 гг. при помощи созданного им телескопа. До Галилея наука в основном описывала явления и делала попытки их объяснить. Галилей впервые показал, что наука способна открывать новые, совершенно неожиданные тайны природы. Он сделал это при помощи телескопа с выпуклой и вогнутой линзами. Однако попытки Галилея и его учеников улучшить возможности телескопа путем совершенствования стеклянных объективов к существенным результатам не привели. В 1664 г. Ньютон-студент приступает к работе по улучшению телескопа. Он, по его словам, занялся собственноручным изготовлением несферических стекол, поскольку шаровые линзы из-за сферической аберрации и радужного окаймления не давали качественного изображения. Вскоре Ньютон прекратил эту трудную работу. Он приходит к выводу, что «стекла, коим дали бы фигуры наилучшие, какие для этой цели можно придумать, не будут действовать и вдвое лучше сферических зеркал, полированных с той же точностью» («Лекции по оптике», 1669). Этот вывод определил два направления деятельности Ньютона в этой области: одно — исследование причин хроматической аберрации, другое — работа над телескопом с отражающим сферическим зеркалом. Несомненно, что мысль о возможности построения такого телескопа возникла у Ньютона вполне самостоятельно. Как видно из переписки Галилея, отражательные телескопы неоднократно обсуждались им с учениками и друзьями, но попытки создать такой прибор к положительным результатам не привели. Только в 1668 г., благодаря упорному труду и многочисленным опытам по изготовлению сплавов и полировке металлических поверхностей, Ньютону удалось построить первый телескоп-рефлектор длиной всего 15 см.

К 1671 г. Ньютон построил второй телескоп, больших размеров и лучшего качества. В письме к секретарю Королевского общества Ольденбургу Ньютон писал следующие слова, живо воскрешающие перед нами образ Ньютона-химика и металлурга: «Сначала я расплавил одну медь, затем положил туда мышьяк и, сплавив несколько, размешал все вместе, остерегаясь вдыхать ядовитый дым. Затем добавил олова и снова, после очень быстрого расплавления его, все перемешал. После этого сразу все вылил».

Впоследствии Ньютон подробно описал разработанный им способ полировки металла для зеркал в своей «Оптике». Осенью 1671 г. Ньютон послал свой телескоп на усмотрение короля и членов недавно утвержденного Королевского общества. Инструмент получил высокую оценку, и 11 января 1671 г. Исаак Ньютон был избран членом Общества. Следует отметить, что Королевское общество в Лондоне — это одно из самых известных научных обществ в мире, продолжающее интенсивную работу и в наши дни.

Членами Общества тогда были такие блестящие ученые, как: Барроу, Бойль, Грегори, астроном Гевелиус, Гук, Гюйгенс, философ Локк, математик Уоллис, архитектор Рен и др. Общество послужило образцом для большинства научных академий, учреждение которых стало в конце XVII и XVIII вв. «хорошим тоном» в Европе. Основанная в 1724 г. Санкт-Петербургская Императорская Академия наук явилась своего рода отзвуком на возникновение Королевского общества. С 30 ноября 1703 г. и до конца своей жизни Ньютон был президентом этого Общества.

Телескоп Ньютона быстро стал предметом национальной гордости англичан. Много усилий было затрачено на его усовершенствование Гадлеем при жизни автора; да и сам Ньютон еще лет десять продолжал работать над инструментом. Успех Ньютона не был временным или случайным — его инструмент предопределил на несколько веков одно из главных направлений в развитии инструментальной астрономии. Для всех задач астрономии, при решении которых нужны телескопы с большими отверстиями, рефлектор остается единственным прибором и в настоящее время. Самый большой в мире рефлектор имеет диаметр главного зеркала 6 м.

Воодушевленный успехом телескопа, Ньютон уже через неделю представил Королевскому обществу мемуар «Новая теория света и цветов», в котором изложил свои исследования по дисперсии света. Оппонентом его теории выступил Роберт Гук, который вовлек Ньютона в длительную дискуссию. Гук занимался волновой оптикой, в том числе и вопросом возникновения цветов, но, как это с ним часто случалось, не довел дело до конца. Гук ревностно относился к вопросам приоритета и оспаривал его не только у Ньютона, но также у Гюйгенса и других. Почти каждый талантливый ученый-современник становился врагом Гука, потому что деятельность Гука в науке была настолько разносторонней, что постоянно приходилось затрагивать вопросы, которые так или иначе им изучались. По жизни, характеру, складу ума Гук был настоящим антиподом Ньютону — с его выдержкой, настойчивостью, способностью доводить работу до конца, с математически точным умом и щепетильной аккуратностью в эксперименте. Длительная полемика в течение четырех лет отнимала у Ньютона силы и время. В 1673 г. он пишет секретарю Королевского общества Ольденбургу, что не желает больше заниматься естественными науками и отказывается отвечать на критические статьи и письма. 18 ноября 1676 г. он снова пишет Ольденбургу: «…Я вижу, что сделался рабом философии. Когда я освобожусь от дела мистера Лукаса, я решительно и навсегда распрощусь с философией, за исключением работы для себя и того, что я оставлю для опубликования после смерти; я убедился, что либо не следует сообщать ничего, либо придется тратить все силы на защиту своего открытия».

Ньютон принимает решение, что при жизни Гука работы по оптике публиковать не будет. Он сдержал свое слово: книга «Оптика» увидела свет в 1704 г. (Гук умер в 1703 г.).

После полемики, вызванной его «Новой теорией…», Ньютон уже не торопился публиковать свои научные разработки. Как создатель анализа бесконечно малых, он стал известен миру через 30 лет, об открытии всемирного тяготения ученый мир узнал через 20 лет, а многие его разработки так и остались в рукописях.

Одной из главных причин такой поразительной медлительности в публикации научных результатов была и крайняя требовательность Ньютона к безошибочности и точности своих утверждений.

Очень интересным документом, дающим представление как о житейских, так и о научных интересах совсем молодого Ньютона, служит его письмо к кембриджцу Астону (впоследствии секретарю Королевского общества), отправлявшемуся в заграничное путешествие. «Сэр, — писал Ньютон, — в письме Вашем Вы позволяете мне, не стесняясь, высказать мое суждение о том, что может быть для Вас полезным в путешествии, поэтому я делаю это значительно свободнее, чем было бы прилично в ином случае. Я изложу сначала некоторые общие правила, из которых многое, думаю, Вам уже известно; но если хотя бы некоторые из них были для Вас новы, то они искупят остальное; если же окажется известным все, то буду наказан больше я, писавший письмо, чем Вы, его читающий.

Когда Вы будете в новом для Вас обществе, то: 1) наблюдайте нравы; 2) приноравливайтесь к ним, и Ваши отношения будут более свободны и откровенны; 3) в разговорах задавайте вопросы и выражайте сомнения, не высказывая решительных утверждений и не затевая споров; дело путешественника учиться, а не учить.

Кроме того, это убедит Ваших знакомых в том, что Вы питаете к ним большое уважение, и расположит к большей сообщительности в отношении нового для Вас. Ничто не приводит так быстро к забвению приличий и ссорам, как решительность утверждения.

Вы мало или ничего не выиграете, если будете казаться умнее или менее невежественным, чем общество, в котором Вы находитесь; 4) реже осуждайте вещи, как бы плохи они ни были, или делайте это умеренно из опасения неожиданно отказаться неприятным образом от своего мнения. Безопаснее хвалить вещь более того, чем она заслуживает, чем осуждать ее по заслугам, ибо похвалы не часто встречают противоречие или по крайней мере не воспринимаются столь болезненно людьми, иначе думающими, как осуждения; легче всего приобрести расположение людей кажущимся одобрением и похвалой того, что им нравится. Остерегайтесь только делать это путем сравнений; 5) если Вы будете оскорблены, то в чужой стране лучше смолчать или свернуть на шутку, хоть бы и с некоторым бесчестием, чем стараться отомстить; ибо в первом случае Ваша репутация не испортится, когда вы вернетесь в Англию или попадете в другое общество, не слыхавшее о Вашей ссоре.

Во втором случае Вы можете сохранить следы ссоры на всю жизнь, если только вообще выйдете из нее живым. Если же положение будет безвыходным, то, полагаю, лучше всего сдержать свою страсть и язык в пределах умеренного тона, не раздражая противника и его друзей и не доводя дело до новых оскорблений. Одним словом, если разум будет господствовать над страстью, то он и настороженность станут Вашими лучшими защитниками. Примите к сведению, что оправдания в таком роде, например: «Он вел себя столь вызывающе, что я не мог сдержаться», понятны друзьям, но не имеют значения для посторонних, обнаруживая только слабость путешественника.

К этому я могу прибавить несколько общих указаний по поводу исследований и наблюдений, которые сейчас пришли мне в голову.

Например:

1) надо следить за политикой, благосостоянием и государственными делами наций, насколько это возможно для отдельного путешественника;

2) узнать налоги на разные группы населения, торговлю и примечательные товары;

3) законы и обычаи, поскольку они отличаются от наших;

4) торговлю и искусство, насколько они выше или ниже, чем у нас в Англии;