Владимир Кирсанов - Научная революция XVII века

С другой стороны, эмиссионная теория предлагала простое объяснение. Светящееся тело излучает потоки мельчайших частиц, которые вызывают изображение, ударяясь о ретину. Преломление объяснялось предположением, что летящие частицы начинают притягиваться к поверхности раздела, когда они близко к ней подходят, так что компонента скорости, нормальная к поверхности, увеличивается. Когда частица проходит из более плотной среды в менее плотную, эта компонента уменьшается, в то время как горизонтальная компонента остается неизменной в обоих случаях. Таким образом объясняется изгибание лучей. В результате скорость получается большей в более плотной среде.

Тот факт, что в прозрачных средах существует и отражение и преломление, с точки зрения эмиссионной теории было очень трудно объяснить. Как может поверхность в одно время отражать, а в другое — преломлять ударяющуюся о нее частицу? Чтобы объяснить это, Ньютон выдвинул свою теорию «приступов» легкого отражения и легкого прохождения, сообщаемого частицами всепроникающим эфиром. Прохождение летящих частиц приводит эфир вблизи поверхности раздела в возбуждение, которое выражается в попеременном сжатии и разрежении эфира. Летящие частицы, достигающие поверхности в момент сжатия, отбрасываются назад, а если частицы достигают границы в момент разрежения, сопротивление их движению уменьшается и они проходят сквозь нее. Так Ньютон объяснял, каким образом поверхность стекла или воды частично отражает и частично преломляет лучи света, состоящие из летящих частиц. Заметим, что эмиссионная теория Ньютона предполагает наличие не только летящих частиц, представляющих свет, но также и эфира, т. е. той самой среды, которая использовалась и для построения волновой теории.

Ньютон дал также объяснение радуги, правильное представление о котором было дано ранее архиепископом Антонием де Домини в книге, опубликованной в 1611 г., а также Декартом и Гюйгенсом.

Ньютон производил также эксперименты с дифракцией (изгибанием) света. Открытие этого явления было сделано Франческо Мария Гримальди (1618—1663), профессором математики иезуитского колледжа в Болонье. Оно было описано в его книге «Физико-математика света», вышедшей в 1666 г. Гримальди проводил опыты с лучом света, проходящим сквозь малое отверстие в темной комнате. Тень от стержня, помещенного в световом конусе, падала на белую поверхность. К своему удивлению, он обнаружил, что тень шире, чем ее расчетные размеры. Более того, она окаймлялась одной, двумя, а иногда несколькими цветными полосами. Заменив стержень непрозрачной пластинкой с маленьким отверстием в ней, он обнаружил, что освещенный круг оказался больше, чем он должен был бы быть по предположению, что лучи распространяются прямолинейно. Эти и другие эксперименты доказали, что свет слегка загибается за край отверстия. Гримальди назвал новое явление «дифракцией».

Гримальди проводил свои опыты весьма тщательно, но оказался не способен сказать что-либо существенное о теории явления. Ньютон повторил опыты Гримальди, несколько их видоизменив, и попытался объяснить их с помощью эмиссионной теории.

Хотя представления Ньютона относительно природы света вызвали энергичные возражения среди многих ученых, это были возражения коллег своему коллеге; еще до того, как 6 февраля 1672 г. Ньютон послал свою статью в Королевское общество, 11 января оно уже избрало его своим членом. Этим успехом Ньютон был обязан не теоретическим исследованиям, а своему таланту изобретателя: когда Барроу в конце 1671 г. привез ньютоновский рефлектор в Лондон, можно без преувеличения сказать, что он произвел в Королевском обществе сенсацию. Ньютон уже несколько лет состоял в переписке с секретарем общества Генри Олденбургом, но лишь теперь, благодаря «успеху своего телескопа... открыто вступил в научное сообщество, к которому до сих пор принадлежал тайно» [2, с. 237].

С конца 60-х годов XVII в. Ньютон начинает интересоваться алхимией. Вначале этот интерес проявляется исподволь, но вскоре, после завершения крупных исследований по математике и физике, он становится преобладающим. Ньютон строит химическую лабораторию, начинает собирать книги по алхимии, делать выписки и комментарии. Бетти Доббс, автор книги об алхимических занятиях Ньютона, пишет, что Ньютон изучил «всю обширную литературу по старой алхимии столь тщательно, как никто другой ни до, ни после него» [10, с. 88]. По оценке Уэстфолла, объем алхимических рукописей, прошедших через его руки, превышал миллион слов, т. е. приблизительно 5000 страниц. Полагают, что Ньютон был членом тайного общества алхимиков, он даже придумал себе алхимический псевдоним Jeova sanctus unus (Единый святой Иегова) — анаграмму своего собственного имени Jsaacus Neutonus.

Хотя многие алхимические сочинения самого Ньютона еще ждут своего исследователя, уже сейчас можно утверждать, что ньютоновская алхимия ни в коей мере не является тем, что в XVII и XVIII вв. называли «рациональной химией». Об этом можно судить, например, по следующему характерному отрывку из его заметок: «Раствори летучего зеленого льва в основной соли Венеры и проведи дистилляцию. Этот спирит есть зеленый лев, кровь зеленого льва Венеры, вавилонский дракон, который убивает все своим ядом, но побежденный и успокоенный голубями Дианы, он есть слуга Меркурия» [2, с. 368].

Алхимия Ньютона — это магическое искусство, ключ к которому надо искать в рукописях древних авторов. Ньютон был убежден, например, что в них содержатся доказательства существования универсального растворителя — менструума. И хотя он никогда не рассматривал превращение обычных металлов в золото как цель своих занятий, он пытался постичь искусство трансмутации элементов посредством проникновения во внутреннюю структуру материи.

Но во всех алхимических занятиях Ньютона можно увидеть мощную побудительную причину — стремление к истинному знанию. Его не удовлетворяло представление о Вселенной, подчиняющейся бездушным механическим законам. Он стремился компенсировать узость механистической философии идеями единства живой и неживой природы, почерпнутыми у алхимиков, и верой в наличие существенно немеханических законов.

Наряду с алхимией Ньютон серьезно занимался теологией. С конца 1676 г., когда он намеренно изолировал себя от научного сообщества, отказавшись даже отвечать на письма, эти два занятия в течение ряда лет составляли смысл его существования. Ньютон внимательно изучал труды отцов церкви и более поздних теологов, причем его особенно интересовали история ересей и обсуждение догмата Троицы. Уже к 1675 г. он окончательно убеждается в несостоятельности ортодоксальной христианской доктрины и становится еретиком — арианцем. Арианцы не признавали догмата Троицы и рассматривали Христа как всего лишь посредника между Богом и людьми. Для столь религиозного человека, как Ньютон, обращение в арианство было делом нешуточным, особенно если учесть, что он находился в самом центре англиканской ортодоксии.