Геннадий Шингарев - Мальчик на берегу океана

Так заканчивался первый мемуар Ньютона о теории цветов. Гуку следовало бы внимательнее прочесть эти слова. Тогда он понял бы, что суть его расхождений с Ньютоном состоит не только в том, что он придерживался одной теории, а Ньютон выдвигал другую. Нет, причина была глубже.

«Я не хочу смешивать домыслы с достоверностью». Так обычно переводят латинскую фразу Ньютона: «Ego vero incerta certis miscere nolo». Буквально: «А я не желаю смешивать недостоверное с достоверным».

Через пятнадцать лет в послесловии к своей главной книге «Начала» он выразился еще определенней: «Я не измышляю гипотез!»

Нет такой книги о нем, где не повторялись бы эти слова. Они выражают любимую мысль Ньютона. Они — его постоянное правило. В сущности, они выражают его натуру.

Что такое гипотеза?

Я беру словарь и нахожу там следующий ответ: «Гипотеза — научное предположение, объясняющее какое-либо явление природы».

Но в семнадцатом веке привычный нам язык науки еще только создавался. Многие термины означали и то, что они значат теперь, и кое-что другое.

Аналитическое исследование явлений природы боролось с натурфилософией — произвольным истолкованием природы при помощи сравнений, догадок и полуфантастических домыслов. Анализ фактов, когда ученый стремился путем опытов изучить каждое явление в отдельности и лишь потом выводил из разрозненных наблюдений единый закон, — анализ этот противостоял рассуждениям о природе, которые опирались на остроумные, но бездоказательные измышления. Эта борьба отразилась в том неопределенном, противоречивом смысле, который вкладывали в старинное греческое слово «гипотеза» (буквально — «подстановка»).

В устах мыслителей XVII века гипотеза означала научное предположение — но также более или менее произвольное объяснение, умозрительную идею, теорию, даже целую философскую систему. Гипотезой были атомы, из которых, как утверждал французский философ Пьер Гассенди, состоят все вещи. Гипотезой были вихри, к которым сводятся все движения материи, как учил Рене Декарт. Гипотезой был эфир — некое тончайшее и вездесущее вещество, заполняющее все пустоты и пронизывающее все тела. Гипотезами были утверждение, что свет — это волны эфира, и утверждение, что свет — летящие в пространстве частицы (корпускулы). Гипотезой именовалось все, что имело претензию объяснить факты и явления, но само по себе не поддавалось опытной проверке. Ни атомы, ни эфир, ни волны, ни корпускулы невозможно было увидеть воочию или пощупать руками.

Но рано или поздно перед ученым, который наблюдал за полетом планет, устанавливал законы движения твердого тела или пропускал свет через призму, вставал вопрос: «а почему?» Он нашел, что тела притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной произведению масс и обратной квадрату расстояния. Но почему они притягиваются? Он выяснил, что луч света движется по прямой линии, хотя в то же время способен огибать небольшие препятствия. Почему? Что такое свет, из чего он «сделан»? На эти вопросы опыт не давал прямого ответа.

Даже самые остроумные «виртуозы», как называли себя физики-экспериментаторы, не могли изобрести такие опыты, которые непосредственно дали бы возможность установить, из чего состоит свет или какова сущность всемирного тяготения. В лице света и гравитации наука XVII века столкнулась с особыми, не механическими явлениями, которые представлялись загадкой по сравнению с наглядной простотой взаимодействия твердых тел. Свет казался чем-то нематериальным, а гравитация предполагала действие на расстоянии. Но мыслила и рассуждала эта наука механистически, то есть стремилась свести суть всех явлений к простым видам механического движения. Такой попыткой просто и наглядно объяснить загадочную сущность света и были две классические гипотезы, выдвинутые в семнадцатом столетии, — корпускулярная и волновая. Обе были основаны на аналогии с механическими явлениями; предполагалось, что свет подобен либо летящей стреле, либо волнообразным колебаниям воздуха и воды.

И вот здесь проявилось противоречие, если хотите — внутренняя уязвимость науки, которую лучше всех почувствовал сам Ньютон. С одной стороны, верховным судьей был провозглашен опыт. Лозунг Королевского общества «Ничьими словами» означал, что ни одно утверждение не должно приниматься на веру. С другой стороны, опыт не давал полного объяснения всего, что хотелось знать. Опыт отвечал на вопрос, как происходит такое-то явление. И гораздо реже отвечал на вопрос, почему оно происходит. Следовательно, опыт приходилось дополнять догадками, предположениями, гипотезой. Опыт нужно было «домыслить».

Автор новой теории света и создатель теории всемирного тяготения не пытался скрыть это противоречие ни от других, ни от самого себя. В этом выразилась его исключительная научная добросовестность. Он понимал, что воздвигает здание, которое переживет века. И он стремился к точному и надежному знанию. Для этого требовалось сочетание качеств почти несовместимых — дерзости и осторожности. Ньютон имел смелость перетряхнуть все, что было сделано до него, отбросить, не считаясь ни с какими авторитетами, то, что казалось непрочным, и в одиночку взялся за гигантский созидательный труд — построение научной системы мира. А его осторожность проявилась в том, что он неохотно и медленно публиковал свои результаты, не стремился к сенсациям, не рвался к славе — и пользовался каждым случаем, чтобы подчеркнуть свою нелюбовь к произвольным домыслам и досужим предположениям.

Откроем снова «Оптику» — книгу, о которой не раз уже упоминалось.

«Вывести из явлений два или три общих принципа движения и затем изложить, как из этих ясных принципов вытекают свойства и действия всех вещественных предметов — вот что было бы очень большим шагом вперед в философии, хотя бы причины этих принципов и не были еще открыты. Поэтому я, не сомневаясь, предлагаю принципы движения… и оставляю причины их для дальнейшего исследования».

Наука начинается с анализа эмпирических (то есть наблюдаемых в опыте) фактов. Таков факт падения тел на Землю или разложения белого луча в призме. Далее выискиваются сходные явления, которым можно дать такое же истолкование. Например, Луна не улетает прочь со своей орбиты по той же причине, по какой предмет, подброшенный кверху, не уносится в мировое пространство, а падает обратно; радуга возникает оттого же, отчего появляется спектр при выходе луча из призмы. Из сопоставления похожих явлений выводится обобщающий тезис — закон. Таковы закон тяготения и законы оптики.

Теперь этот ключ отомкнет любые замки — закон служит объяснением самых разнообразных явлений. Он не угадан, а выведен из самой действительности, на него можно опираться в дальнейших исследованиях, он надежен и не «треснет». Но какова причина самого этого закона, почему он такой, а не другой, почему сила тяготения пропорциональна квадрату расстояния, а не, скажем, кубу, какова природа тех или иных сил, почему вообще существует тяготение, что такое свет, — споры на эту тему бесплодны.