Гарин И. И. Г20 Ньютон.

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

П. С. Кудрявцев

В биографии Ньютона есть загадочный эпизод, всегда вызывавший недоумение биографов. Этот эпизод — единственное дошедшее до нас письмо личного содержания, отправленное за тридцать лет кембриджской жизни юному Френсису Астону, члену Тринити-колледжа. Дословно цитируемое всеми биографами Ньютона, это письмо отправлено 18 мая 1669 года и разительно отличается от всего эпистолярия ученого, представляя нечто среднее между нравоучением и шпионским наставлением забрасываемого за границу агента. Не будем вникать в сплетни, касающиеся отношений мэтра с «кембриджским другом», сейчас речь пойдет о другом. Письмо Ньютона отправляющемуся за границу Френсису Астону по стилю, содержанию, манере настолько выпадает из эпистолярного наследия творца новой физики, что давно должно было бы привести чувствительных к такого рода несуразицам исследователей к заключению о мистификации, подлоге, исторической шутке или чем-то в этом роде. Однако письмо это подлинное и вместо сомнений в авторстве Ньютона всегда вызывало удивление касательно побуждений «остроумнейшего мужа» и без пяти минут лукасианского профессора, добровольно выступившего в роли шпионского инструктора. Ныне разгадка известна: письмо Ньютона Астону на самом деле — не что иное как компилляция двух книг о путешествиях Роберта Саутвелла и алхимии Михеля Майера. Остается проникнуться трагедией человека, единственное письмо личного содержания списавшего из книг… Но и этим не исчерпывается драма Ньютона — любящие люди во все времена обращались к книжной премудрости, дабы возвыситься в глазах адресата. Перед нами не просто письмо одинокого волка, черпающего опыт из чужих книг, — перед нами образец мировосприятия, выстраивающего линию поведения согласно жесткой, к тому же принадлежащей другим, схеме…

Письмо до какой-то степени обнаруживает «книжность» мировосприятия Ньютона, стремление подчинить людское поведение жесткой научной схеме. Жизненные рецепты письма умозрительны; за ними не стоит выстраданный опыт. По форме письмо напоминает образец из «пособия по писанию писем», чрезвычайно популярного у студентов Кембриджа тех лет; но вместо письма дружеского или любовного Ньютон пишет научное письмо другу — жанр, неведомый в «пособии».

Одиночество Ньютона порой действительно было страшным, крепостным. Общению с живыми людьми он предпочитал книги, которые, при всей их дороговизне, начал собирать в молодости, копил всю жизнь, как Гобсек свои сокровища, без устали искал в них «мудрость древних», гармонию небес, загадки «философского камня» и человеческой истории. Любопытно, что первые купленные книги не имели никакого отношения к предмету его интересов — физике. Это Х р о н и к а Кохолла, И с т о р и я а н г л и й с к и х д и н а с т и й и Ч е т ы р е ц а р с т в а Слейдена — книги, пригодившиеся ему позже в работе над Х р о н о л о г и е й. Любопытно и то, что в обширной библиотеке зрелого Ньютона доминировали книги по алхимии и астрологии — предметах, волновавших Ньютона не меньше, а, судя по всему, гораздо больше его оптики и механики.

Ньютон верил в то, что древние упрятали все свои знания и секреты в священные книги, мифы и предания, в их темный мир и невразумительный язык. Именно в этих источниках Ньютон стал искать «мудрость древних». Он считал, например, что Пифагор, открывший музыкальную гармонию, постиг закон обратных квадратов — истинную гармонию небес. Но Пифагор запрятал свое знание в иносказания и притчи с тем, чтобы сохранить его от черни. Знание это до сих пор живет в мифах и аллегориях, в свирели Пана и арфе Аполлона. Ньютон считал, что древние тексты непременно содержат в себе и алхимические секреты. Он был убежден, что именно там сокрыт секрет получения золота, тайна бессмертия и разгадка вопроса о строении природы.

Здесь надо иметь в виду, что Ньютон строил величественное здание европейского естествознания не на хамском отрицании всей предшествующей культуры, как это нередко случалось позже с созданной им наукой, а на мощном философско-религиозном фундаменте и прежде всего совокупном знании древних. Физика Ньютона «в немалой степени определяется, по-видимому, тем влиянием, которое оказали на Ньютона кембриджские платоники, в первую очередь Генри Мор, а также оккультно-герметическая традиция, с которой кембриджский платонизм был тесно связан… Абсолютное пространство Ньютон наделяет особым свойством активности, называя его «чувствилищем Бога» (Sensorium Dei)… Учение об абсолютном пространстве идет у Ньютона не столько от христианской теологии, сколько от эзотерических учений, связанных с возрожденческим неоплатонизмом и каббалой и распространившихся в натурфилософии XVI и XVII вв…» *

В личной библиотеке Ньютона, насчитывающей 1896 томов, были испещренные пометками хозяина, сочинения Платона, Ямвлиха, Прокла, Архимеда, Евклида, Плутарха, Иринея, Иоанна Златоуста, Фотия, Агриппы, Я. Б. ван Гельмопта и Ф. М. ван Гельмонта, двухтомник Каббалы, изданный Кнором фон Розенротом, книги Ф. Бэкона, А. Арно, Р. Гука, Н. Мальбранша, Р. Декарта, Т. Гоббса, П. Гассенди, Дж. Рафсона, И. Барроу, кембриджских платоников Г. Мора, Р. Кедворта, Н. Кемберленда.

Ньютон был не просто книжником, но книжником средневековым, воспитанным на священных, эзотерических, античных текстах, стойким последователем Реформации, в известной степени новым Лютером или Кальвином XVII столетия. Мир Аристотеля и Евклида оказал глубочайшее влияние на мировосприятие Ньютона, уже в юности покоренного систематикой Стагирита и последовательностью Евклида. Не случайно его Н а ч а л а структурно построены так же, как геометрия последнего.

С аристотелевской К о с м о л о г и е й Ньютон знакомился по книге Иоганнеса Магируса, откуда выписал свой первый тезис против телесности света, которая должна была бы привести к истощению Солнца. У Аристотеля Ньютон узнал, что в распространении света важную роль играет приходящий в особое состояние эфир, что цвета получаются от смешения «света» и «тьмы», что тяжесть — свойство тел соединяться с себе подобными. Больше всего Ньютона, склонного к порядку и систематике, поразила система Аристотеля — существование строгих законов мышления и единой картины мироздания.

Евклид потряс Ньютона не только красотой и внутренним совершенством геометрических построений — он первым начал изучать геометрические свойства световых лучей, заложив начала геометрической оптики. Еще Птолемей измерил углы падения и преломления луча света в воде, Евклид же установил законы преломления и отражения, а также описал свойство лучей света отражаться от гладких полированных поверхностей.

Образец философии жизни заимствован Ньютоном у Эпикура: здравый смысл, внутренняя гармония, уединение, свобода мысли, умиротворение страсти, преодоление страха смерти, умеренность во всем, вера в разум, познание природы. Многое Ньютон почерпнул из физики Эпикура: первичность опыта; Вселенная беспредельна как по множеству тел, так и по обширности пустоты; все состоит из атомов, кои необъятно разнообразны; атомы различаются по весу и состоят из самоподобных частей, но делимость их конечна: «Должно отвергнуть возможность деления на меньшие части до бесконечности, чтобы нам не сделать все существующее лишенным всякой силы и чтобы не быть принужденным в наших понятиях о сложных телах остаться без реальности, распыляя ее в ничто».

Я уже писал, что если судить об интересах Ньютона по его библиотеке, то можно говорить скорее о теологе, алхимике или историке, чем о физике. Роберт Бойль, а вслед за ним и Ньютон утверждали об успехах, достигнутых ими в алхимии. Об этом можно прочитать в книге М. Элиаде А з и а т с к а я а л х и м и я и даже в Британской энциклопедии. Сам Ньютон ставил свои труды по теологии и истории, пожалуй, даже выше, чем Н а ч а л а и О п т и к у. Во всяком случае К л ю ч к А п о к а л и п с и с у Джозефа Мида и Б е с с м е р т н ы е д у ш и Генри Мура оказали на Ньютона гораздо большее влияние, нежели труды Кеплера и Галилея. Книга Мида стала для Ньютона образцом теологической мысли и идеалом учености, прототипом собственной Х р о н о л о г и и, устанавливающей связи библейских и исторических событий.

Генри Мур был старшим современником Ньютона, учителем брата аптекаря Кларка, у которого Ньютон жил в Грэнтэме. Мур соединил неоплатонизм с картезианством и своим Б е с- с м е р т и е м Д у ш и покорил сколера Ньютона. Записная книжка, относящаяся к кембриджским годам, пестрит цитатами из этой книги.

Но, конечно же, главным источником теологических влияний стала для Ньютона Реформация. Хотя Лютер и Меланхтон враждебно относились к идеям Коперника, именно протестантизм открыл пути европейскому плюрализму и свободомыслию. Сама культурная, экономическая и полити- ческая атмосфера принявших Реформацию стран споспешествовала творению человека духа, подвижника, деятеля, творца собственной жизни. Лютер и Кальвин не только сформу- лировали принципы достойного частного предпринимательства, но учили тому, что все и каждый наделены Божьим даром «сделать себя» и правом самореализации. Наделенные духом и разумом люди вольны использовать свободу духа и разума по собственному разумению. Реформация не отказывалась от материи и не обращала ее во зло: материя несет на себе отпечаток божественности и по природе своей может быть благом. Кальвин не только не осуждал плоти, но считал земную деятельность и труд наипервейшими человеческими обязан- ностями и самым богоугодным делом. Разглагольствованиям о жизни духом и только духом протестанты предпочитали подвижнический труд, самоотдачу, прогресс. Возвращая человеку землю, реформаторы объявили трудолюбие свидетельством богоизбранности и прилежное выполнение человеком возложенных на него обязанностей — формой служения Богу. Пафос деятельности, развязывание деловой инициативы, постижение природы вещей приобретали значение религиозного призвания вне зависимости от профессии. Важен не характер труда, но «пребывание в призвании своем».

Кальвин поощрял инициативу, деловитость, накопление знаний и материальных ценностей. Богатство рассматривалось не как средство достижения земных благ, но как знак божественной благодати.

Всюду — в мастерской или мануфактуре, за прилавком или конторкой, в море или на поле — человек обязан был напряжением своих профессиональных сил служить Богу, и если дело удавалось ему — он мог надеяться, что на нем почила благодать Божия. Характерны названия многих сочинений английских кальвинистов пуритан XVII в.: «Одухотворенное мореходство», «Одухотворенный сельский хозяин», «Одухотворенный ткач», «Христианское судоходство», «Призвание торговца», «Милая торговля» и даже «Гидротеология».

Протестантизм сформировал новый тип личности, сыгравший решающую роль в экономическом перевороте западного мира: личности деятельной, дисциплинированной, ответственной, чувствительной к несвободе и лжи. Показательно, что европейские государства, принявшие реформу, особенно германские государства, Швейцария, Нидерланды, Англия, в экономическом и научном отношении оказались далеко впереди стран, сохранивших католичество. Новая церковь как бы вверяла протестанту-ученому сферу земного бытия, опыта, знания и, по словам Роберта Бойля, требовала опровергать атеизм не священными книгами, а «мощными томами видимой природы и вечными таблицами здравого разума». Реформаторская программа Бентли — программа религиозного использования науки — фактически и была реализована Ньютоном в М а т е м а т и ч е с к и х н а ч а л а х н а т у р а л ь н о й ф и л о с о ф и и с целью познания «видимой природы» во славу человека и Бога.

Ньютон действительно «зеркало», но не английской революции, а английской Реформации, ожидавшей помощи от науки, от «мощных томов видимой природы и вечных таблиц здравого разума»…

…от этих «томов» и «таблиц» уже не требовали соответствия с каноническими текстами. Требовали однозначности выводов и единства картины мира. В заключение «Математических начал натуральной философии» Ньютон говорит о Солнечной системе, какой она представляется в свете механики: «Такое изящнейшее соединение Солнца, планет и комет не могло произойти иначе, как по намерению и по власти могущественного и премудрого существа».

В высшей степени показательно, что не титаны Возрождения при всей их сверхчеловеческой активности, яркой индивидуальности и универсализме создали науку Нового времени, но именно протестантские ученые, люди глубоко верующие, примерные граждане, умеренные и аккуратные подвижники, книжники и накопители.

Творя Н а ч а л а и О п т и к у, Ньютон отнюдь не стремился доказать, что в мире господствует механическая закономерность. Скорее, наоборот: в духе господствующего тогда деизма он хотел раскрыть природу Бога и показать, как мудро Он устроил мир, сделав излишним свое непрерывное вмешательство в ход вещей.

Наши не любят вспоминать «средневековость» науки Нового времени, вышедшей из монашеских келий и сформированной Реформацией. В качестве предшественников Ньютона часто называют Тихо Браге, Кеплера и Галилея, забывая о том, что идея зрительной трубы и очков принадлежит монаху XIII века Роджеру Бэкону, а впервые реализовал телескоп безвестный средневековый мастеровой из Голландии, приоритет которого подтвержден самим Галилеем:

Теперь мы достоверно знаем, что голландец, первый изобретатель телескопа, был простым мастером обыкновенных очков. Случайно, перебирая стекла разных сортов, он взглянул сразу через два стекла, одно выпуклое, другое вогнутое, причем они находились на разных расстояниях от глаза. Таким образом он увидел и наблюдал действие, которое при этом получается, и так открыл инструмент. Я же, движимый сказанным извещением, нашел инструмент путем рассуждения.

Да, именно «темные века» дали миру крупнейшие и знаменитейшие университеты, потрясающие воображение архитектуру, музыку, поэзию, часы, компас, порох, новый календарь, бумагу, шелк, линзы, очки, зеркала, водную и ветряную мельницы, энциклопедии, великих ученых и врачей… Авиценна, Израэли, Джабар ибн Хайян, ибн Баджжа, Хайсам, Альфред Английский, Плифон, Кассиодор, Никифор Вламид, Луллий… Сигер Брабантский, а не Галилей, предсказал инерцию, Леонардо Пизанский открыл новую эпоху в истории математики, великий оптик Вителло оказал определяющее влияние на Леонардо да Винчи и Кеплера, виртуозный экспериментатор Петр Перегрин, автор знаменитого П и с ь м а о м а г н и т е, упредил Гильберта, царь мысли Средних Веков Роджер Бэкон написал O p u s M a j u s, средневековую энциклопедию, этот антисхоластический трактат о пользе естествознания, подвигший Колумба на его знаменитое путешествие. Роджеру Бэкону принадлежит не только идея увеличительного стекла и подзорной трубы, но и пороха, парохода, автомобиля, самолета, скафандра: «Можно сделать суда без гребцов, быстроходные колесницы без коней, летательные аппараты с машиной. Можно сделать аппарат, дабы безопасно ходить по дну моря или рек». По некоторым сведениям, Роджер Бэкон осуществил некоторые из своих изобретений, однако потом уничтожил их во имя безопасности будущих поколений...

Особую страсть Ньютон питал к алхимии, его собрание алхимических трактатов, содержавшее редчайшие книги, было уникальным: наряду с известными писаниями бенедектинца Валентиния, собранием сочинений Джорджа Рипли, Х и м и ч е с- к и м т е а т р о м, С е к р е т н о й к н и г о й Артепия и П и с ь м а м и Джона Пантануса, здесь хранились многочисленные инкунабулы анонимных авторов, эзотерические рукописи Э м м а н у э л ь и М а н н а, неопубликованные труды Эринея Филалета, манускрипты, содержащие теорию и практику философского камня. Все эти книги тщательно штудировались Ньютоном, и он считал их чуть ли не главным своим сокровищем. В высшей степени интересно признание знатока рукописей Ньютона лорда Кейна:

О Ньютоне принято говорить как о первом величайшем ученом современной эпохи, как о рационалисте, научившем нас думать на основе трезвого и непредубежденного анализа. Я не представляю его себе в этом свете. Я думаю, что таким его не сможет представить себе всякий, кто познакомится с содержимым сундука, который он упаковал, окончательно покидая Кембридж в 1696 году, и который, хотя и не в полной сохранности, дошел до наших дней. Ньютон не был первым в эпохе рационализма. Он был последним из волшебников.

Исаак Ньютон… был последним любознательным ребенком, у которого маги вызывали искреннее и почтительное уважение.

Самая большая ложь о создателях современной науки — это стремление «очистить» физику от мистики, рационализм от оккультизма. По словам английского физика Д. Бома, «во времена Ньютона теологи и ученые заключили союз, надеясь таким образом решить свои собственные проблемы». Существует огромное количество свидетельств неотрывности физики от мистики в эпоху великих открытий. Математики эпохи Возрождения не просто продолжили разработку геометрии и алгебры, но превратили их в оккультные науки о числе. Французский историк науки Ж. Гальбронн считал, что астрология была главной частью космологии И. Кеплера и соединяла человека с космосом. Любопытно, что даже в эпоху Просвещения восторженный прием в окружении Вольтера и Дидро встречали не научные открытия, но «тайные науки», белая и черная магия, а Европа просто кишела мистагогами и проходимцами.

Или другое — уже современное — свидетельство о Ньютоне-алхимике, возможном добытчике Философского камня:

...Отбросив со лба прядь поседевших от ртути волос, Ньютон потер усталые глаза и вновь вчитался в текст Джона Рипли, который он давно знал наизусть:

«Чтобы приготовить эликсир мудрецов, или философский камень, возьми, сын мой, философской ртути и накаливай, пока она не превратится в зеленого льва. После этого прокаливай сильнее, и она превратится в красного льва. Дигерируй этого красного льва на песчаной бане с кислым виноградным спиртом, выпари жидкость, и ртуть превратится в камедеобразное вещество, которое можно резать ножом. Положи его в обмазанную глиной реторту и не спеша дистиллируй. Собери отдельно жидкости различной природы, которые появятся при этом. Ты получишь безвкусную флегму, спирт и красные капли. Киммерийские тени покроют реторту своим темным покрывалом, и ты найдешь внутри нее истинного дракона, потому что он пожирает свой хвост. Возьми этого черного дракона, разотри на камне и прикоснись к нему раскаленным углем. Он загорится и, приняв вскоре великолепный лимонный цвет, вновь воспроизведет зеленого льва. Сделай так, чтобы он пожрал свой хвост, и снова дистиллируй продукт. Наконец, мой сын, тщательно ректифицируй, и ты увидишь появление горючей воды и человеческой крови».

— А ведь Бойль уже получил философскую ртуть, смешав ртуть с порошкообразным золотом, — подумал Ньютон. — Недаром при их смешении происходит необъяснимое повышение температуры. Алхимия выявляет в природе силы, которые Декарт оставил без внимания. Это то самое, производное от Бога, немеханическое активное мировое начало, без которого тела Земли, планет, комет и Солнца начали бы охлаждаться, замерзать и превратились бы в безжизненные массы.

Ученый бережно закрыл фолиант и вышел в сад. Незакрытая дверь лаборатории манила его, но он знал, что если не ляжет «вовремя спать, то утром ум будет лишен ясности, а глаза — остроты и внимания. Тайна материи манила его со всей сладостью единственного доступного кембриджскому затворнику греха, и алхимия обещала подарить частицу божественной мощи.

Впрочем, Ньютон не был исключением: в Нюрнберге секретарем тайного общества по изготовлению золота служил Лейбниц, в Англии к получению Философского камня и философ- ской глины «приблизился» Роберт Бойль — наставник Ньютона по части алхимического тайного знания. Именно у Бойля Ньютон воспринял свои корпускулярные представления и мысль о том, что эксперименты по трансмутации металлов* могут пролить свет на строение Вселенной. Хотя Ньютон не опубликовал ни одной алхимической работы, а большинство результатов его исследований не сохранилось, ему казалось, что он получил Философский камень, одна из малоразборчивых записей расшифровывается так: «Видел Философский камень». Это — одна из загадок Ньютона: тридцать лет увлеченно занимаясь алхимическими экспериментами, он не оставил результатов, а сохранившиеся записки и обрывки рукописей не несут на себе отпечатка его гения. Высказывалось предположение, что алхимические труды Ньютона сгорели — возможно, это одна из причин его безумия. Имеет право на существование и другая гипотеза: учитывая скрытность нашего героя и страдания, которые он перенес в борьбе с конкурентами, можно предположить, что Ньютон, если он действительно считал себя обладателем философского камня, мог сознательно уничтожить его разгадку: ведь наследников или друзей не было, зато врагов...

К сожалению, немногие сохранившиеся алхимические работы Ньютона до сих пор серьезно не изучены. Совсем недавно при каталогизации сотрудники библиотеки Лондонского королев- ского общества, которое долгое время возглавлял Ньютон, был обнаружен манускрипт Ньютона по алхимии. Пресс-секретарь общества Тим Уотсон следующим образом прокомментировал эту находку: «Ньютон посвящал алхимическим изысканиям значительную часть своего времени. Найденный манускрипт позволяет по-новому взглянуть на жизнь ученого». В найденной рукописи содержится небольшой литературный обзор работ алхимиков прошлого и тщательно зашифрованные размышления самого автора о тайной науке. Увы, всю жизнь склонный к скрытности Ньютон следовал в своих записях общей традиции алхимической тайнописи, полной символов и кодов. Делалось это с единственной целью — предотвращения заимствований на пути к трансмутации. Ньютон, интересовавшийся искусством шифровки с юных лет, широко пользовался им в своих записных книжках. Все алхимики любили объяснять «темное через еще более темное, неизвестное через еще более неизвестное», а в случае с Ньютоном дополнительно сказывалась его болезненная ранимость, боязнь критики, полная невосприимчивость к ней, а также привычка всё секретить. Из английского текста найденного 22-страничного манускрипта так и осталось неясным, что же именно хотел в них сказать Ньютон.

Синтезаторский талант Ньютона нигде не проявился столь ярко, как в небесной механике, создании новой системы мира. Почти все компоненты этой системы — декартова и галилеева инерция, центробежные силы Гюйгенса, кеплеровы законы движения, тяготение Гука, динамическое равновесие Борелли — предложены предшественниками, но именно «великий систематизатор» превратил разрозненные части в науку, давшую основание для кантовского афоризма: «В каждой науке ровно столько истины, сколько в ней математики».

Большинство исследователей почему-то прошли мимо величайшего предшественника Ньютона — Леонардо да Винчи, намного опередившего свое время открытиями в геологии, физике, механике, астрономии, аэронавтике и многих других науках. Меня потрясают не столько сами эти открытия, сколько человеческие параллели двух величайших гениев, прославивших свои народы. Оба стремились к уединению, не имели друзей, были холодны к женщинам, отдавая весь жар души любимому делу. Математика была женой обоих, меланхолия — средой обитания, страсть к изучению природных явлений — всепоглощающей манией. Если существует переселение душ, то душа Леонардо вполне способна конкурировать с душой Галилея за место в теле Ньютона. Оба испытывали свои силы на многих поприщах, отдаваясь всецело только своей страсти, оба глубоко постигли тщету и ничтожность «обыденной жизни», пытаясь преодолеть ее «высшим» — своей наукой и своим искусством, оба испытывали трагическую неудовлетворенность сделанным и собственным существованием, толкавшим обоих на вечный поиск и переписывание собственных работ.

Если «физика» и «лирика» соприкасаются между собой, то высшая точка соприкосновения — Джоконда, зеркало души не только Леонардо, но каждого Великого Творца, чувствующего свое бессилие перед невозможностью охватить все трепетное разнообразие форм бытия и тем не менее посягающего на прерогативу Бога выразить глубинную сущность жизни. Сам Леонардо выразил это чувство стихотворным самообвинением: «Кто не способен свершить того, что возжаждал свершить,/ Пусть лучше стремится к тому, достигнуть чего он способен».

А. Эйнштейн полагал, что поле деятельности Ньютона подготовили Галилей и Кеплер, но это верно лишь в рациональном отношении — в человеческом демоническое начало творчества выразили Леонардо и Микельанджело...

А. Эйнштейн:

Поле деятельности для великого систематизатора, каким был Ньютон, подготовили Галилей и Кеплер. Галилей открыл, что «невозмущенное движение» тела прямолинейно и равномерно. При этом под «невозмущенным движением» тела следует понимать движение тела, на которое не действуют другие тела. В этом состоит закон инерции. Его можно сформулировать следующим образом: направление движения и скорость тела остаются постоянными, коль скоро отсутствуют внешние воздействия на тело, называемые силами. Галилей открыл также, что на поверхности Земли скорость свободно падающего тела в равные промежутки времени увеличивается на равные величины.

Ньютон поставил общий вопрос: как изменяется скорость свободного тела под действием произвольно заданной силы? Это — гораздо более общая задача по сравнению с тем, которую рассматривал Галилей, ибо действующая сила по своей величине и направлению может произвольно меняться со временем; ответ на нее связан с рассмотрением произвольного движения; он должен содержать общий закон движения. Эта задача может быть решена с помощью решенной Галилеем задачи о падении свободного тела под действием силы тяжести, но она требует нового математического аппарата, специально созданного для этой цели Ньютоном, а именно: дифференциального и интегрального исчисления.

Не умаляя влияний Галилея и Кеплера, следует заметить, что на самом деле ньютоновский синтез — результат гораздо более обширного поля иррадиации как по части небесной механики и представлений о тяготении, так и в отношении математических влияний. Начнем с математики. По признанию самого Ньютона, сделанному незадолго до смерти Абрахаму де Муавру, первоистоком его математических увлечений стала покупка им на Стурбриджской ярмарке 1663 года книги по астрологии. Тогда начинающий сабсайзер Тринити-колледжа увлекался не столько проблемами устройства мира, сколько предвидением собственного будущего, главным образом поджидающих его бед и несчастий. Но здесь-то он и столкнулся с неожиданной трудностью: знаний, почерпнутых у Ван Схоутена и Вильяма Утреда, авторов его математических учебников, явно не хватало для расчетов сложных площадей и объемов, требуемых в астрологических изысканиях будущего. Именно тогда Ньютон обратился к геометрии Евклида и Декарта, алгебре Франсуа Виета, работам Схоутена и Уоллиса — все эти имена Ньютон перечисляет в ряду своих поводырей на пути к исчислению бесконечно малых. Нельзя сказать, что математические штудии дались ему без труда. Первая прочитанная книга по тригонометрии оказалась непонятной, да и Г е о м е т р и я Декарта поначалу оказалась выше его разумения — пришлось остановиться на третьей странице...

Дотошность Ньютона взяла свое: вскоре он уже знал почти всё о работах своих предшественников в создании дифференциального и интегрального исчисления:

Намек на метод я получил из способа Ферма проведения касательных; применяя его к абстрактным уравнениям прямо и обратно, я сделал его общим. Г-н Грегори и д-р Барроу применяли и улучшили этот метод проведения касательных. Одна моя статья послужила оказией для д-ра Барроу показать мне его метод касательных до включения его в 10-ю лекцию по геометрии. Ибо я — тот друг, о котором он там упоминает.

Умерший в 1665 году французский юрист и математик Пьер Ферма был не только создателем теории чисел, которому принадлежат две знаменитые теоремы (великая и малая теоремы Ферма), но и человеком, впервые написавшим уравнения прямой и линий второго порядка, а также давшим общий закон дифференцирования степени, в том числе дробной. Ферма значительно развил предложенный Декартом способ проведения нормалей и создал правило нахождения экстремумов и проведения касательных, то есть описал методы нахождения производных. Хотя Ферма владел приемами дифференцирования и интегрирования, ему не удалось найти связь между этими операциями, создать алгоритм дифференциального исчисления и обнаружить применимость новых методов к проблеме квадратур.

Рано умерший шотландский астроном Джеймс Грегори, родившийся лишь четырьмя годами раньше Ньютона, оказался его предтечей сразу по двум проблемам — изобретению зеркального телескопа и вычислению площадей под кривыми второго порядка, гиперболой и эллипсом. При этом он пользовался не идеями Ферма, а методами рядов и только что изобретенных Непером логарифмов, открытие которых оказало на Ньютона и Лейбница не меньшее влияние, чем метод проведения касательных и отыскание экстремумов.

Учитель Ньютона Исаак Барроу не только владел основными идеями дифференциального и интегрального исчисления, но обнаружил в них взаимную обратимость, был близок к пониманию производной как скорости процесса — отсюда ньютоновы флюента (текущая непрерывная переменная) и флюксия (ее скорость). Кинетическому обоснованию процесса исчисления бесконечно малых Ньютон обязан Кавальери, предложившему метод бесконечно малых, но все же не нулевых величин, Уоллису, считавшему, что площади под кривыми суть статистические суммы бесконечно малых площадей, и Барроу, описывавшему кривые и площади под ними движением точки. Этимологически флюксии (текущие) отражают идею движения:

Я рассматриваю математические величины не как состоящие из очень маленьких частей, но как описываемые с помощью непрерывного движения. Линии описываются и, следовательно, порождаются непрерывным движением точек, поверхности — движением линий, пространственные фигуры — вращением сторон, интервалы времени — непрерывным течением и т. д.

Следовательно, рассматривая эти величины, которые равномерно увеличиваются и порождаются этим увеличением, становясь больше или меньше в соответствии с большей или меньшей скоростью, с которой они увеличиваются и порождаются, я искал метод определения величин из скоростей движения или приращений, при которых они порождаются; и, назвав эти скорости движением или приращением флюксиями, а порождаемые величины флюентами, я постепенно пришел к методу флюксий, который я и использовал в 1665 или 1666 году при решении задачи о квадратуре кривой.

Судя по признанию самого Ньютона, сделанному в письме Ольденбургу в 1676 году, решающим при создании метода флюксий стало знакомство со статистическими суммами Уоллиса, описывающими площадь под кривой в виде рядов:

Теперь я скажу еще о том, каким путем я впервые получил эти ряды… В начале моих занятий математикой, когда я натолкнулся на работу знаменитого Уоллиса, я рассматривал те ряды, путем интерполяции которых Уоллис получает площадь круга и гиперболы.

Часто приходится слышать о том, что отношения Барроу и Ньютона выходят за рамки субординации учителя и ученика и что влияние Барроу на Ньютона исчерпывалось психологическими импульсами к созданию принципиально новых концепций. С этим трудно согласиться: во-первых, Исаак Барроу, бывший на 12 лет старше Ньютона, обнаружил часто приписываемую Ньютону взаимную обратимость дифференцирования и интегрирования и рассмотрел ряд задач, приводящих к дифференциальным уравнениям, и, во-вторых, что, может быть, гораздо существеннее, будучи человеком большой души, огромных талантов и еще большей эрудиции, он не мог не покорить младшего современника широтой своих взглядов, глубиной мироощущения, человечностью, наконец. Барроу не только организовал первую математическую кафедру Кембриджа, он был знатоком древних языков, знаменитым богословом и проповедником, крупным поэтом, одним из создателей литературного английского и, главное, обладал житейской мудростью и добротой. Восхищаясь Декартом, Барроу внушал Ньютону, что при всем математическом величии французского философа, Картезий лишал мир движущей пружины — мировой души, управляющей движением материи. Барроу напрочь отвергал механицизм зарождающегося века Просвещения, предостерегая Ньютона от опасности уплощения и примитивизации мира.

Каждая такая беседа тревожила Ньютона, заставляла думать о самых сложных проблемах, существующих в мире, о Природе и Боге, о Декарте, о Муре, о самом Исааке Барроу.

Исаак Барроу был истинным интеллектуальным [я бы сказал — духовным] отцом Ньютона. Он направлял молодого выпускника в науке, философии, религии, привил свои взгляды на эксперимент, индукцию, математизирование в философии. Впоследствии он помогал ему быстро проходить последовательные ступени академической карье- ры и получить профессорский пост.

Барроу не только принимал участие в разработке анализа бесконечно малых, но побудил Ньютона ознакомить ученый мир с его изысканиями в этой области. Когда в 1669 году в его руки попала книга Меркатора, в которой бесконечные ряды применялись для вычисления логарифмов и нахождения квадратур, Барроу понял, что флюксии Ньютона в опасности. Используя весь свой авторитет, он потребовал от ученика без промедлений изложить свои математические идеи и оповестить о них научный мир. Так появилась работа О б а н а л и з е у р а в н е н и й с б е с к о н е ч н ы м ч и с л о м ч л е н о в (D e A n a l y s i), в которой Ньютон описал метод флюксий и метод касательных. С помощью Барроу и Коллинса эта статья в рукописном варианте была направлена всем заинтересованным специалистам в Англии, Шотландии, Франции, Голландии и Италии. От публикации статьи D e A n a l y s i Ньютон категорически отказался, что впоследствии дало Лейбницу возможность претендовать на собственный приоритет в открытии дифференциального исчисления в современной его форме.

Хотя Ньютон строил свою механику как антитезу системе мира Декарта, начинал он как правоверный картезианец, поначалу без колебаний принявший декартовские идеи. Декарт стоял у истоков науки Нового времени. Ему принадлежат первые работы в области исчисления бесконечно малых, вихревая теория образования вселенной, теория пространства, эфира, морских приливов, радуги, цвета — проблем, решению которых Ньютон позже посвятил свою механику и оптику. Декарт ввел в математику алгебраический стиль обозначений и изобрел аналитическую геометрию, ставшую откровением для Ньютона. Известна точная дата начала увлечения Ньютоном декартовской оптикой и механикой — 20 января 1665 года. В этот день Ньютон конкретизировал заимствованную у Декарта мысль «Всякая вещь пребывает в том состоянии, в каком она находится, пока ничто ее не изменит» в закон инерции, записав его в своей М у с о р н о й т е т р а д и как сотую аксиому.

Никто почему-то не обратил внимания на удивительное хронологическое совпадение «вулсторповского откровения» Ньютона с его знакомством с Н а ч а л а м и ф и л о с о ф и и, Г е о м е т р и е й и Д и о п т р и к о й Декарта. Интеллектуальный взрыв, феноменальный прорыв, внезапный всплеск гениальности аутсайдера и изгоя, доселе ничем себя не проявившего, явно совпал по времени со штудиями потрясших его книг. У меня нет никаких сомнений, что Декарт стал катализатором гениальности Ньютона, образцом для подражания и одновременно — в силу особенностей болезненной психики Ньютона — вершиной, которую необходимо «преодолеть», превзойти, ниспровергнуть, разрушить... Начав как правоверный картезианец, Ньютон создал свою систему мира как антитезу декартовской.

В механике Декарта пространство отождествлялось с материей или эфиром или, иными словами, считалось полностью заполненным. Декарт отвергал дальнодействие и в качестве причины движения и перемены его характера признавал исключительно внешнюю силу, передающую импульс прямым механическим соударением или промежуточной средой. Заполненное материей или эфиром пространство необходимо было Декарту как вихревой двигатель при объяснении кинематики небесных явлений как среда для распространения света или магнитного воздействия. Одержимый идеей механицизма, Декарт считал action in distans, или дальнодействие, мистикой, схоластическим ухищрением, перипатетическим страшилищем. Картезианская космогония зиждилась на трех китах: отождествлении материи и пространства, корпускулярном строении материи и ее механическом взаимодействии и движении.

Согласно Декарту, первоначальный хаос, однородно распределенная материя в процессе движения все больше упорядочивалась, причем главной причиной упорядочения являлась центробежная сила, создающая круговращательное или вихревое движение. Образование звезд, планет и комет — результат вихрей, концентрирующих материю, передающих взаимодействие между ее частицами, придающих вращательное движение небесным телам. Тяготение — это давление материи, участвующей в вихревом движении, точнее — ее центростремительная сила, передаваемая промежуточной средой или давлением самих тел. Тяжесть — меньшая легкость: земные тела менее легки, будучи менее скорыми, нежели частицы вихря. Иными словами, тяжесть — центростремительная реакция земных тел на центробежную силу, развиваемую вихрем.

Термин «вихри» (vortices, tourbillons) навеян образами текущей воды, завихряющейся вокруг несомых потоком предметов. Движение небесных тел подобно движениям вихря, увлекающего их с собой подобно судам, предоставленным течению реки. В частности, кометы — те же планеты, блуждающие по весьма неправильным путям — из вихря в вихрь, из одной планетарной системы в другую.

Небесная механика Ньютона зародилась в момент расцвета картезианской космологии. Оттолкнувшись в ее создании от представлений самого Декарта, Ньютон поставил себе цель, говоря на современном языке, следовать фейерабендовскому принципу пролиферации — построить теорию, несовместимую с существующей, известной, сделать знание конкурентным. Возможно, космология Ньютона — результат того психологического, бессознательного процесса, который, тоже на современном языке, характеризуют как манию величия, выросшую на почве комплекса неполноценности. Кстати, это еще одна потенциальная причина, объясняющая двадцатилетнюю задержку публикации Ньютоном Н а ч а л: в 1666-м он еще находился в «пограничном состоянии» между комплексом и манией и, помимо иных испытываемых им страхов, боялся взрыва негодования — реакции ученого мира на посягательство «заморыша» ниспровергнуть светило.

Мир Ньютона коренным образом отличался от мира Декарта: вместо полностью заполненного материей пространства и механической передачи сил появлялось пустое пространство и дальнодействующее тяготение, возникала новая концепция действующих на тела сил, определяющих их движение; вихри и прямое механическое воздействие в качестве причин образования небесных тел и тяготения напрочь отвергались. Качественная теория заменялась количественной, место умозрения занял расчет. Ньютон строго математически доказал несовместимость теории вихрей с законами Кеплера и с траекториями движения комет*.

Попытки реставрации «мира Декарта» напряженными стараниями французских и немецких ученых (здесь можно упомянуть Режи, Фонтенеля, Гюйгенса, Вариньона, Сольмона, Буйе, И. Бернулли) продолжались почти до середины XVIII века, однако по мере вымирания приверженцев космология Декарта все более ветшала, становясь синонимом древнего и отжившего. После выхода в отставку последнего из могикан — Фонтенеля — картезианская космология скончалась от старости, как раньше — не без участия самого Декарта — умерла схоластика. Любопытно, что на похоронах «мира Декарта» Даламбер в В в о д н о м р а с с у ж д е н и и к Э н ц и к л о п е д и и в 1751 году сказал о Декарте почти слово в слово то же, что — спустя два века — Эйнштейн о Ньютоне, именно:

Признаем же, что Декарт, строя всю физику заново, не мог бы ее создать лучше; что нужно пройти через вихри, чтобы добраться до истинной системы мира.

Почти все предшественники Ньютона размышляли о природе тяготения, так что и здесь он не был первопроходцем. Коперник считал тяжесть и тяготение естественным устремлением, которым Бог одарил части для их сочетания в единое и совершенное целое. Благодаря этому свойству небесные тела сохраняют шарообразную форму. Коперник приписывал тяжесть небесным телам, но всемирное тяготение у него отсутствует.

Первый крупный исследователь магнетизма Вильям Гильберт, упредивший Фрэнсиса Бэкона в разработке «индуктивного» метода в науке, упредил и Ньютона, заявив, что между Землей и Луной существует притяжение, подобное взаимодействию магнитов, причем его величина пропорциональна массам. Если на небесных телах существует «врожденное» влечение одного тела к другому (тяжесть), то между небесными телами — тяготение магнитного происхождения:

Сила, истекающая из Луны, достигает Земли; подобным же образом магнитная сила Земли пробегает небесное пространство до Луны… Действие Земли, однако, гораздо значительнее вследствие ее большей массы... Взаимодействие, однако, не сближает тела наподобие магнитных сил, а лишь заставляет их непрерывно вращаться одно около другого.

Кеплер уже прямо писал, что «тяготение есть взаимное стремление всех тел», причем источником такого стремления является «движущая душа», Солнце. Солнце — источник действия «виритуса», сила которого ослабевает с расстоянием. У планет тоже есть свой «виритус» меньшей величины. Кеплер не исключал, что тяготение звезд и планет сродно с магнитными силами и связывал морские приливы с влиянием Луны.

Галилей первым применил к движению небесных тел законы механики, обнаруженные им при исследовании земных явлений, нашел формулу для ускорения свободного падения тел, открыл способность тел сохранять свою скорость (инерцию, или количество движения, определяемое массой и скоростью), установил принцип относительности, начал исследования движения маятника, открыл независимость ускорения падения от массы тел, законы равноускоренного движения, пытался опытным путем установить законы соударения тел и скорость света. Галилею, в сущности, принадлежит идея соединения эксперимента и теории — опыта и вывода математических зависимостей, этот опыт описывающих:

Философия написана в той величественной книге, которая постоянно лежит открытой у нас перед глазами — я имею в виду Вселенную, — но которую невозможно понять, если не научиться предварительно ее языку и не узнать те письмена, которыми она написана; ее язык — язык математики, и эти письмена суть треугольники, окружности, без помощи которых в ней невозможно понять хотя бы единое слово; без них мы можем только кружиться по темному лабиринту.

Главная черта, объясняющая и объединяющая продуктивность мышления Галилея и Ньютона, — это способность ясного, структурированного понимания сути явлений на чрезвычайно сложном, затуманенном фоне. Еще — умение за очевидностями видеть научные проблемы: почему тела падают? как при этом меняются параметры падения, например, скорость? каково ускорение падающего тела? какова фундаментальная природа и законы движения? можно ли переносить результаты земных наблюдений на небесные явления? Лагранж не случайно в своей М е х а н и к е, говоря о Галилее, прибегнул к несвойственной ему патетике:

Нужен необыкновенный гений, чтобы открыть законы природы в явлениях, которые всегда пребывали перед глазами, но объяснение которых тем не менее всегда ускользало от изысканий философов.

Конечно, многое ускользнуло от Галилея — понимание важности открытий Кеплера, сложность и неравномерность планетных движений (здесь он уступал даже Гиппарху и Птолемею), влияние Луны на земные океанские приливы, математическая формула закона инерции, закон центробежной силы (его получит Гюйгенс, дальше всех до Ньютона продвинувшийся в развитии механики). И все же именно Галилей стал самым близким предшественником Ньютона как в части подготовки небесной механики, так в изобретении телескопа и его широком использовании в астрономии.

Очень близко к открытию закона всемирного тяготения подошел Христиан Гюйгенс, в трактате О п р и ч и н а х т я ж е с т и сделавший вывод о том, что сила тяготения зависит от расстояния тела до центра Земли. Количество «пересечений» идей Гюйгенса и Ньютона огромно: здесь и широкое использование принципа относительности, и закон центробежной силы, и теория света, и исследование лучепреломления, и разработка температурной шкалы, и совершенствование астрономических труб, и уникальные астрономические наблюдения (Гюйгенс открыл спутник Сатурна Титан, а также кольцо Сатурна, полосы на поверхностях Юпитера и Марса и туманность в созвездии Ориона), и расчет длин дуг окружности, эллипса и гиперболы — так что Ньютон неслучайно видел в Гюйгенсе ближайшего предшественника, что, впрочем, не воспрепятствовало их полемике по ряду оптических проблем.

Ньютону часто неправильно приписывают «ключ» к движению небесных тел, происходящему в результате сложения прямолинейного движения по инерции и ускоренного движения под действием силы тяготения. На самом деле мысль эта принадлежит Борелли, впервые описавшем планетное движение как состояние динамического равновесия:

Предположим, что планета стремится к Солнцу и в то же время своим круговым движением удаляется от этого центрального тела, лежащего в середине круга. Если обе эти противоположные силы равны между собой, то они должны уравновеситься — планеты не будут в состоянии ни приблизиться к Солнцу, ни отойти от него дальше известных пределов и в таком равновесии будут продолжать свое обращение около Солнца.

Не все просто и с открытием знаменитого закона всемирного тяготения. Во-первых, в неявной форме этот закон содержится в правиле Кеплера о том, что периоды планет находятся в полуторной пропорции к расстоянию от центров их орбит (Ньютон не скрывал, что именно из этого кеплеровского правила вывел свой закон); во-вторых, до Ньютона или, во всяком случае, независимо от него по крайней мере три человека — Буйо, Гук и Рен — догадались, что силы притяжения между небесными телами ослабевают пропорционально квадрату расстояния между ними, так что, при всем уважении к сделанному здесь Ньютоном, надо признать, что у него было как минимум три менее удачливых соавтора.

Что до исследования комет, то, помимо Галлея, подвигшего Ньютона к написанию Н а ч а л, необходимо упомянуть имена наставника Колумба флорентийца Паоло Тосканелли, нюренбергского звездочета Иоганна Мюллера, Региомонтана Апиана, Павла Фабриция, Вильгельма Гессенского, и, конечно же, «феникса астрономов» — Тихо Браге. Они не только начали определять положения комет и составлять их каталоги, но и анализировать пути их орбит и расстояние последних от Земли. Наиболее впечатляющие результаты здесь получены темпераментным Тихо Браге, которому, как известно, отстрелили нос на «научной» дуэли. Браге неодобрительно отнесся к Копернику и выдвинул свою «безумную» идею, согласно которой Солнце вращается вокруг неподвижной Земли, но другие планеты — вокруг Солнца. Тем не менее именно будущий наставник Кеплера до своего изгнания из Дании провел беспрецедент- ные по точности (для своего времени) определения положений светил и, главное, первым пришел к выводу о некруговой (эллиптичной) форме орбит небесных тел. Законы Кеплера в немалой степени своим появлением на свет обязаны также ученичеству у Браге и оставшимся после его смерти ценнейшим наблюдениям планетных движений.

Я не буду здесь подробно задерживаться на предшественниках Ньютона в оптике: законы геометрической оптики установлены Снеллем и Декартом, скорость света вычислена из астрономических наблюдений Олафом Ремером, корпускулярная теория света развивалась Кеплером, последнему также принадлежит описание явления полного внутреннего отражения и разработка конструкции астрономической трубы, вытеснившей галилеевскую, Галилей развил концепцию света как материального истечения, связанного с теплотой, монах Доминис описал спектр разложения белого света при прохождении через призму, а Марци впервые заметил разное преломление отличающихся по цвету лучей, Бойль описал явление окраски тонких пленок, а Гук — зависимость окраски от толщины, Гримальди, видимо, принадлежит открытие хроматической аберрации, Караваджи стал автором идеи отражательного телескопа или рефлектора, неверно приписываемой Ньютону, который лишь довел эту идею до практического осуществления (кстати, тоже не впервые, как утверждают некоторые).

Итак, во времена Ньютона в оптике все «шумело новыми работами», как этого требовал в свое время от науки Бэкон. Оптические мастера шлифовали линзы и призмы, изготовляли телескопы и микроскопы, ученые делали опыты, строили теории, производили расчеты. Эта творческая атмосфера захватила двадцатитрехлетнего Ньютона.

Последняя фраза нуждается в комментарии. Я глубоко убежден в том, что «творческая атмосфера» — главное условие рождения гениев-матерей, даже если они создают ее сами. Через мои книги о величайших ученых красной нитью проходит мысль о

Blog

Гарин И. И. Г20 Ньютон.