Владимир Карцев - Ньютон

«Если бы лучи тяготения можно было остановить, отразить или повернуть, тогда можно было бы «одним или двумя способами, изображёнными здесь, создать вечное движение», — записывает в блокноте Ньютон. Такие же вечные двигатели предложены Ньютоном там, где он — по Декарту — размышляет о магнетизме.

В этих заметках — наброски, эскизы будущих теорий, принятие и отвержение Декарта. Он совершенно не удовлетворён декартовским объяснением природы света и сопровождает его описание своими возражениями. К записям о небесных телах и их орбитах он добавляет замечание, сводящееся к тому, что по картезианской теории света затмения Солнца и Луны, а также пасмурная погода должны были бы быть невозможными, ибо и Земля, и Луна, и облака могут передавать давление вихрей.

Вызывает протест Ньютона тезис Декарта о том, что различные цвета суть различные пропорции смешения света и тьмы. Если это так, считает Ньютон, то отпечатанный лист книги, представляющий собой чёрные буквы на белом листе, должен казаться на некотором расстоянии цветным. Не нравится Ньютону и объяснение Декартом морских приливов с помощью лунных вихрей, разгоняющих морскую гладь. Нельзя ли это проверить при помощи специальных приборов? Ньютон приходит к необходимости эксперимента — весьма необычная мысль в Кембридже 1664 года.

Сначала он проводит опыты в своём воображении. И это — не пассивное наблюдение природы. Ей задаются прямые, порой каверзные вопросы. «Да» или «нет»? Природу вопрошают в воображении, и из имеющегося жизненного опыта, опыта прошлого общения с природой, получают ответ.

Множество теорий и гипотез, выдвинутых до Ньютона, дразнят его воображение. Собственно, основных направлений мысли о строении природы и вещества было тогда три — «врождённые свойства» и дальнодействие Аристотеля, атомизм Эпикура и Гассенди и вихри Декарта. На примере страниц кембриджского блокнота, где говорится о движении, можно увидеть, как различные теории воспринимаются Ньютоном. Яростная атака на аристотелевское объяснение стремления тела продолжать движение по прямой линии после того, как причина движения устранена (стрела, выпущенная из лука, камень — из пращи), сменяется твёрдой уверенностью в том, что источник продолжающегося движения — «естественная тяжесть». Здесь явственно ощущается влияние Эпикура и Гассенди, с атомистическими идеями которых Ньютон познакомился из книги последователя Гассенди, члена Королевского общества Уолтера Чарлетона «Физиология». По Гассенди, каждый атом обладает специфическим видом движения — тяжестью. Это — и не средневековый «импетус», и не грядущая ньютоновская инерция. В атомах Гассенди — отрицание первого и предчувствие, ожидание второго.

Многозначительной выглядит в записной книжке Ньютона краткая запись, явно сделанная под влиянием фразы из книги Чарлетона: «В философии не может быть государя, кроме истины… Мы должны поставить памятники из золота Кеплеру, Галилею, Декарту и на каждом написать: «Платон — друг, Аристотель — друг, но главный друг — истина».

Ньютон благодарен Декарту за своё введение во храм механистической философии. Но его смущает непременно вихревое движение декартовских частиц материи, он отделяет частицы от вихрей, оставляя частицы и отрицая вихри, и переходя тем самым к философии Эпикура, следовавшего путём Демокрита. Связь философий Эпикура и Ньютона ещё глубже: не Эпикур ли призывал к уединённой жизни, направленной на отсутствие страданий, здоровье тела, безмятежность духа, преодоление страха перед суевериями и смертью? Не он ли предлагал преодолевать эти страхи познанием природы?

В записных книжках можно найти явные следы знакомства Ньютона с трудами Кеплера, с его «вселенским кубком» и системой мира. Есть замечание о том, что материя, вызывающая падение тел, должна действовать так, как если бы она была сосредоточена не только на поверхности тела, но и в его толще.

Есть следы чтения «Левиафана» атеиста Гоббса, трудов главного естествоиспытателя Англии — Роберта Бойля, «Диалогов» Галилея. А в конце 1664 года в записной книжке появляются первые ньютоновские наблюдения и эксперименты. Они начинаются с описания знаменитой кометы 1664 года.

…Она была неожиданной. Поразительно яркая, она была видна чуть ли не год во всём свете — в Европе, Америке и Азии. Адриен Озу в Париже, Джованни Кассини в Риме, поляк Ян Гевелий приникли к окулярам телескопов: не могут ли орбиты комет быть эллипсом, параболой или гиперболой? Не могут ли они оказаться замкнутыми, а период обращения таким, что комета будет доступной для повторного наблюдения? У Пьера Пти в Париже были основательные подозрения, что он наблюдает ту же комету, которую видели в 1618 году. Теория Коперника, «пифагорейская гипотеза» тем самым распространялась на загадочный мир комет. А у Роберта Гука и Кристофера Рена в Лондоне возникла мысль, что между небесными телами могут существовать силы притяжения, зависящие, возможно, от квадрата расстояния.

В то время Ньютон усердно занимался оптикой, шлифовал стёкла, делал галилеевы телескопы. Он решил наблюдать за кометой, надеясь извлечь из её поведения суждение о правоте или неправоте Декартовой вихревой гипотезы.

Ньютон наблюдал комету больше месяца, ночами, с конца 1664 года. Комета довела его почти до бесчувствия. Бессонница, головные боли, слабость одолевали его, но он каждый раз упрямо распахивал окно, направляя в небо свой самодельный телескоп. Он потерял представление о времени, почти утратил способность заниматься и что-либо воспринимать. Но он смог извлечь пользу даже из этого. Борясь с бессонницей ранним вставанием, он сохранил эту полезную привычку на всю жизнь.

Комета оказалась яростной противницей Декарта. Вместо того, чтобы двигаться в том направлении, куда движутся планеты, куда гонят их декартовские вихри, она упрямо летела назад. Похоже было, что не вихри Декарта управляли её движением, а нечто иное. Какая-то другая сила действовала между телами Солнечной системы. Иные законы управляли движением планет.

Видимо, и истинные законы оптики были отличны от тех, что предлагал Декарт. Оптические эксперименты Ньютона начинаются с исследования им зрения и зрительных ощущений. Иногда он, закрыв веко, сдавливал пальцами своё глазное яблоко, и перед ним возникали странные картины — новые краски, новые цвета, новые формы. Точки, палочки, зигзаги самых различных оттенков проплывали перед глазами. А иногда он закрывал один глаз и смотрел другим на Солнце до тех пор, пока все светлые предметы не оказывались красными, а тёмные — синими, пока ему не казалось, что он ослеп. А после того, как «движение духов» в глазу почти затухало, то есть после того как предметы приобретали свою естественную окраску, он закрывал глаза и вызывал в своём воображении образ Солнца. Когда он снова открывал глаза, светлые предметы вновь казались красными, а тёмные — синими. Из этого Исаак заключил, что воображение способно возбудить в оптическом нерве столь же сильное ощущение, что и само Солнце. Он едва не испортил себе глаза и в конце концов был вынужден запираться на несколько дней в тёмной комнате перед тем, как повторить свои эксперименты по «световым фантазиям». Он надеялся, что темнота даст ему возможность возродить и зафиксировать какие-то новые ощущения, невиданные фигуры, странные образы, проплывающие перед глазами.