Владимир Кирсанов - Научная революция XVII века

Наиболее известным богословским трудом Ньютона является книга «Замечания к книге пророка Даниила и Откровению св. Иоанна», которая была опубликована лишь после его смерти. Долгое время считалось, что эту книгу он написал в старости, однако анализ записных книжек показывает, что Ньютон начал заниматься толкованием пророчеств в 70-е годы. Ньютон был твердо убежден в том, что лишь Ветхий Завет, а не Евангелия и не позднейшие толкования католических богословов должен служить христианину путеводителем в его вере. Более того, и исторические свидетельства Библии неоспоримы, поэтому Ньютон предпринимает попытку построить хронологию, основываясь на высказываниях пророков. «Из случайных упоминаний о не-еврейских государствах, вкрапленных в еврейскую историю, из тщательного изучения классических авторов и туманных астрономических указаний древних Ньютон нашел возможность, проверяя их путем перекрестного опроса, построить связную хронологию других великих государств, и эта хронология была, по его мнению, вполне точной» [11, с. 287].

Как мы помним, критика эмиссионной теории света и особенно ожесточенные нападки Гука, который настаивал к тому же на своем приоритете в ряде открытий, заставили Ньютона отказаться от публикаций по вопросам, касающимся оптических явлений, поэтому его «Оптика» вышла в свет лишь в 1704 г., после смерти Гука. Тем не менее именно Гук в 1679 г. побудил Ньютона заняться проблемой обоснования законов Кеплера и в связи с этим проблемой тяготения. Как и Ньютон, Гук еще в 1666 г. размышлял над этой проблемой и докладывал Королевскому обществу о своих опытах по измерению силы тяжести в зависимости от высоты.

Впоследствии в 1674 г. он опубликовал работу, озаглавленную «Попытка доказать движение Земли», в которой высказывал свои соображения относительно устройства Вселенной: «Они основываются на трех предположениях. Первое, что все небесные тела, каковы бы они ни были, обладают притяжением, или притягательной способностью, направленной к собственным центрам, посредством чего они притягивают не только части самих себя и не дают им от себя отлететь, что мы наблюдаем на Земле, но также они притягивают все остальные небесные тела, находящиеся в сфере их действия. Второе предположение заключается в том, что все тела, каковы бы они ни были, будучи приведены в прямолинейное и простое (т. е. равномерное.— В. К.) движение, будут продолжать двигаться по прямой до тех пор, пока они не будут с помощью других действующих сил отклонены и приведены в движение по кругу, эллипсу или некоторой другой более сложной кривой линии. Третье предположение гласит, что эти притягивающие силы таковы, что они действуют тем сильнее, чем ближе притягиваемое находится к своему центру» [2, с. 382].

В конце 1679 г. Гук сменил Ольденбурга на посту секретаря Королевского общества и в качестве такового предложил Ньютону возобновить научную переписку, прерванную несколько лет назад в связи с дискуссией о природе света. В частности, он предложил ему высказать свои соображения относительно «представления о том, что небесные движения состоят из прямого движения по касательной и притягательного движения по направлению к центральному телу» [Письмо Гука Ньютону 24 ноября 1679 г. 4, II, с. 297—298]. Как следует из приведенных высказываний Гука, хотя у него и не было окончательного представления о законе тяготения, тем не менее он впервые высказывал динамические идеи, не связанные с понятием центробежной силы, т. е. впервые связывал движение небесных тел по замкнутой орбите с силой, направленной к центру тяготения, изменяющей таким образом первоначальный прямолинейный характер движения.

У Ньютона до сих пор такого ясного понимания не было. Но Гук своим письмом дал первый импульс цепной реакции исследований такой силы и такого размаха, что полученные Ньютоном результаты превзошли первоначальные догадки Гука. Ньютон сначала решил было не отвечать на письмо — он получил его в ноябре, спустя несколько месяцев после смерти матери, и очевидно, не хотел заниматься этим вопросом. Вместо этого он предложил «свои собственные соображения относительно суточного движения Земли, спиральной орбиты, по которой двигалось бы свободно падающее тело, если бы оно падало без сопротивления и внутри земной поверхности, и после нескольких оборотов оно достигло бы, двигаясь по спирали, центра Земли (или было бы весьма к нему близко)» [Письмо Ньютона Гуку 28 ноября 1679 г. 4, II, с. 300-303; 12].

Гук ответил, что такая орбита не была бы спиралью. Он считал, что, согласно «его теории кругового движения», тело в отсутствие сопротивления двигалось бы не по спирали, а по «роду эллиптоида» (a kind of Elliptuoid), а сама орбита «напоминала бы эллипс» и что этот вывод основан на «его теории кругового движения, составленного из прямого (т. е. тангенциального) движения и притягательного движения к центру» [Письмо Гука Ньютону 9 декабря 1679 г. 4, II, с. 304—306]. Ньютон не мог игнорировать такого прямого несоответствия высказанной им точке зрения. 13 декабря 1679 г. он написал Гуку: «Я согласен с Вами, что... если его тяжесть предполагать однородной, тело будет не опускаться по спирали к самому центру, а обращаться с переменным опусканием и подъемом, описывая вокруг центра Земли фигуру, напоминающую трилистник. Причина заключается в том, что “его центробежная сила и тяжесть попеременно возобладают друг над другом”» [4, II, с. 307—309].

Ньютон здесь отказывался принять представление об эллиптической орбите, возникающей вследствие тяготения, убывающего как некоторая степень расстояния, хотя задолго до этого доказал, что для кругового движения комбинация третьего закона Кеплера и правила для центробежной силы дает закон центробежной силы как функции обратного квадрата расстояния. Нет никаких данных о том, почему Ньютон выказывал такое недоверие — вследствие ли плохого результата раннего «лунного» эксперимента или же вследствие других причин. В конце письма он просит Гука высказаться по поводу предлагаемой гипотезы и внести свои поправки.

Ответ Гука не заставил себя ждать. В письме от 6 января 1680 г. он писал: «Но мое предположение состоит в том, что притяжение всегда действует в обратном двойном отношении к расстоянию от центра, и следовательно, скорость будет в половинном отношении к притяжению, и следовательно, как Кеплер полагал, обратна к расстоянию» [4, II, с. 309].

Гук утверждал также, что его представление «является весьма удобопонятным и истинно объясняет все явления на небе» и что «нахождение свойств кривой, выведенное из свойств двух принципов, будет весьма важным для человечества», так как определение долготы по астрономическим данным есть его неооходимое следствие. Спустя несколько дней Гук отваживается на прямой вызов Ньютону: «Теперь остается узнать свойства кривой линии (ни круговой, ни концентрической), определяемой центральной силой притяжения, которая определяет скорости уклонения от касательной линии или равного прямого движения на всех расстояниях в двойном обратном отношении к расстояниям. Я не сомневаюсь, что при помощи Вашего замечательного метода Вы сможете легко найти, что это должна быть за кривая и каковы ее свойства, а также предложить физическое объяснение этого отношения» [Письмо Гука Ньютону 17 января 1680 г. 4, II, с. 313].