Геннадий Шингарев - Мальчик на берегу океана

На титульном листе стояло: « Математические Начала Натуральной Философии. Автор Ис. Ньютон ».

«Архай» (начала) — так называется трактат Эвклида. «Начала философии» назвал свою книгу, выпущенную в 1644 году, Рене Декарт. Заглавие книги Ньютона напоминает эти названия, и, вероятно, не случайно.

Натуральной философией в Англии называли и называют до сих пор физику, желая подчеркнуть, что речь идет о науке, которая стремится вывести общие законы природных явлений. Но исходит она не из отвлеченных посылок (как обычная философия), а из опыта. В отличие от Декарта, Ньютон задался целью подвести итог экспериментальной работы ученых — механиков и астрономов, обобщив ее на языке математики. Книга Ньютона содержит учение о самом главном в природе: о пространстве, времени, движении, массах и силах. «Математические основы физики» — вот как можно было бы перевести ее заглавие на более привычный нам язык.

Триста с небольшим лет миновало с того дня, когда измученный хлопотами Галлей, плача от радости, выхватил из рук переплетчика еще не успевшую просохнуть, пахнущую краской и костяным клеем книгу своего друга, которого он уподобил в своих стихах самому Богу. С божественным светом, преобразившим ночь в день, сравнил мысль Ньютона другой стихотворец — Александр Поуп. За три столетия наука ушла вперед и растеклась вширь. Идея абсолютного пространства, существующего независимо от материальных тел, которые в нем движутся, и абсолютного времени, «истинного и математического времени», как называл его Ньютон, везде и всегда текущего с постоянной скоростью, независимо от событий, — эти основные принципы, на которых зиждется философия ньютоновых «Начал», ныне пересмотрены. В двадцатом веке возникли теория относительности и квантовая механика, и теперь механика Ньютона предстает перед нами как частный случай новых, еще более широких физических представлений. Но и поныне классическая наука — эвклидова геометрия и ньютонова физика — служит основой всех наших знаний об окружающем мире; она останется ею и в третьем тысячелетии, жить в котором предстоит вам.

«Математические Начала» подобны замку на скале, который виден издалека и отовсюду. Века проходят, он по-прежнему стоит, окутанный облаками.

Проникнуть в этот дворец трудно. Простота и ясность «Начал» заключены, как в каменный саркофаг, в нелегкую для читателя форму изложения. Книга Ньютона написана тяжеловесным архаическим языком ХVII века. Громоздкий математический аппарат в сочетании с предельной краткостью формулировок делают чтение этой книги непростым делом даже для специалистов. И до сего дня лишь очень немногие люди могут сказать о себе, что они усвоили ее вполне. В разное время было сделано много популярных пересказов этой книги. Многие ее места превратились в ходячие изречения, все главные положения «Начал» вошли в учебники. Можно сказать, что в той или иной мере они известны каждому — даже если школьная мудрость совсем выветрилась из его памяти.

Некоторое представление о стиле «Начал» дает предисловие, написанное автором примерно за год до того, как книга вышла в свет. Вот отрывок из этого предисловия в одном из лучших по точности и красоте, а на русском языке пока единственном переводе академика Алексея Николаевича Крылова.

«Сочинение это нами предлагается как Математические основания физики. Вся трудность физики, как будет видно, состоит в том, чтобы по явлениям движения распознать силы природы, а затем по этим силам объяснить остальные явления. Для этой цели предназначены общие предположения, изложенные в книгах первой и второй. В третьей же книге мы даем пример вышеупомянутого приложения, объясняя систему мира, ибо здесь из небесных явлений, при помощи предположений, доказанных в предыдущих книгах, математически выводятся сила тяготения тел к Солнцу и отдельным планетам. Затем по этим силам, так же при помощи математических предложений, выводятся движения планет, комет, Луны и моря. Было бы желательно вывести из начал механики и остальные явления природы, рассуждая подобным же образом, ибо многое заставляет меня предполагать, что все эти явления обусловливаются некоторыми силами, с которыми частицы тел, вследствие причин покуда неизвестных, или стремятся друг к другу и сцепляются в правильные фигуры, или же взаимно отталкиваются друг от друга. Так как эти силы неизвестны, то до сих пор попытки философов объяснить явления природы оставались бесплодными. Я надеюсь, однако, что либо этому способу рассуждения, либо другому, более правильному, изложенные здесь основания доставят некоторое освещение.

При издании этого сочинения оказал содействие остроумнейший и во всех областях науки ученейший муж Эдмунд Галлей, который не только правил типографские корректуры и озаботился изготовлением рисунков, но даже по его лишь настояниям я приступил и к самому изданию. Получив от меня доказательства вида орбит небесных тел, он непрестанно настаивал, чтобы я сообщил их Королевскому обществу, которое затем своим благосклонным вниманием и заботливостью заставило меня подумать о выпуске их в свет… Я усерднейше прошу о том, чтобы все здесь изложенное читалось с благосклонностью и чтобы недостатки в столь трудном предмете не осуждались бы, а пополнялись новыми трудами и исследованиями читателей. Дано в Кембридже, колледж Святой Троицы 8 мая 1686 года».

Не будем перелистывать всю книгу; это увело бы нас слишком далеко. Скажем о главном. «Математические Начала Натуральной Философии» (в подлиннике, то есть по-латыни, это название выглядит так: Philosophiae naturalis principia mathematica) состоят из трех частей — как уже сказано, они именуются книгами. Все изложение ведется примерно так, как построен учебник геометрии, — традиция, идущая от Эвклида: определения, задачи, теоремы, следствия, примечания («схолии»), выводы («короллярии»).

О плане «Начал» будет сказано немного ниже, а сейчас раскроем сразу третью книгу. Здесь приведены «Правила философствования». Эти правила Ньютона очень интересны, их стоит процитировать целиком (привожу их в своем переводе):

« Первое . Не следует искать в природе других причин, кроме тех, которые достоверны и достаточны для объяснения явлений, — Недаром философы говорят: природа ничего не делает напрасно. Напрасно — значит при помощи многих средств, когда можно обойтись немногими. Природа проста в не роскошествует излишними причинами вещей.

Второе . Поэтому одинаковые явления нужно объяснять по возможности одними и теми же причинами. — Например: дыхание у человека и у животного; падение камня в Европе и в Америке; свет от огня в очаге и свет от Солнца; отражение света на Земле и на планетах.