Глава восьмая
Эврика!
Вначале 1687 года на одном из собраний Королевского научного общества Галлей вступил в спор с Кристофером Реном и Робертом Гуком по поводу динамики планет. Вопрос, который поставил Галлей, считался в то время очень важным, и звучал он так: может ли сила, заставляющая планеты вращаться вокруг Солнца, убывать обратно пропорционально квадрату расстояния между планетой и светилом? Услышав этот вопрос, Рен и Гук расхохотались. Закон «обратных квадратов» им был уже давно знаком. Гук утверждал, что именно он лежит в основе движения небесных тел, а Рен признался, что какое-то время сам хотел доказать его, но не смог. Затем Гук пообещал в течение двух месяцев представить собственное доказательство, но и ему это не удалось.
Потому-то Галлей и решил обратиться к профессору математики из Тринити-колледжа. Если кто-то и может убедительно продемонстрировать действие закона, так это Исаак Ньютон. Галлей подумывал написать ему, однако, зная о затворническом существовании, которое ведет Ньютон, просто сел в карету, направлявшуюся в Кембридж, и храбро проник в логово математика. Скоро разговор стал достаточно дружелюбным, и Галлей решился задать свой вопрос. Он поинтересовался у Ньютона, как выглядит кривая, которую описывают планеты, движущиеся вокруг Солнца, «если предполагать, что сила притяжения, влекущая планету к Солнцу, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними». Ньютон мгновенно ответил, что эта траектория – эллипс. Галлей, «пораженный восторгом и изумлением», по словам мемуариста, записавшего его воспоминания, полюбопытствовал, откуда Ньютон это знает. «Проще простого, – отвечал Ньютон, – я сам это вычислил». Впервые в истории человечества кто-то сумел совершить этот подвиг! Галлей спросил, нельзя ли взглянуть на расчеты, и Ньютон стал рыться в бумагах. Он сказал Галлею, что не может сейчас найти нужные заметки, но обещал сделать расчеты заново и прислать ему.
Ньютона тогда удержала врожденная осторожность. Он заново сделает расчеты, чтобы в них не вкралась ошибка, а потом уже предоставит их Галлею и всему миру. Он и в самом деле выявил некоторые неточности в своей первоначальной работе. Вдохновленный энтузиазмом Галлея, он трудился над этим проектом со своим обычным неустанным рвением и сосредоточенностью. К ноябрю он завершил короткий девятистраничный трактат, озаглавленный
В этом третьем томе он выделяет набор принципов (regulae) натурфилософских исследований. Затем снова излагает математические тезисы из первого тома – как ключ к пониманию всемирного тяготения, после чего переходит к своей теории приливов, концепции движения Луны и наконец – теории перемещения комет. В своем сочинении он объясняет: «Из небесных явлений я вывел силы тяготения, благодаря коим тела стремятся к Солнцу и к планетам. А зная эти силы, по другим математическим равенствам, я расчислил движение планет, комет, Луны и моря».
Это стало феноменальным достижением: Ньютон изложил свой знаменитый принцип всемирного тяготения, совершивший переворот в науке. Всё во Вселенной взаимозависимо, все ее части связаны между собой единой силой, которую можно понять, выразив ее действие математически. Он открыл математические законы, которым подчиняется сила, удерживающая тело на его орбите, и законы, регулирующие криволинейную траекторию, по которой движется такое тело. Это было настоящее откровение. Он математизировал космос. Он подчинил его законам, открытым человеком. Совершая эти деяния, он шел вперед, руководствуясь сравнительно несложным принципом, который сводится к фразе: «Природа чрезвычайно проста и сама для себя удобна». Она – не хаос, не ошеломляющая мешанина атомов и сил, а объяснимое целое. До этого ни один ученый трактат не основывался на столь тщательно выверенной доказательной базе; еще не существовало научной работы, где выводы в такой большой мере полагались бы на эксперименты и наблюдения. В предисловии он писал: «Тот, кто работает с меньшею точностью, – несовершенный механик, а если работать с точностью совершенной, можно сделаться совершеннейшим механиком из всех». Таким совершеннейшим механиком можно, разумеется, с полным правом назвать самого Ньютона.
Существует расхожее представление, что он стал первым, кто открыл или даже «изобрел» гравитацию. Но это не так. До него Коперник и Кеплер уже размышляли о гравитационном притяжении. Уникальность вклада Ньютона – в том, что он описал гравитацию математически, доказав, что она является универсальной силой. Так, никто до него не сумел дать неопровержимого доказательства, что на морские приливы влияют Солнце и Луна. Это – открытие Ньютона. Он показал, что существуют невидимые силы, действующие на большом расстоянии: до него это считалось какой-то суеверной фантазией. Кроме того, он продемонстрировал, что силы, перемещающие земные и небесные тела, составляют часть одной и той же единой системы. Каждый клочок материи во Вселенной управляется законами, которые он открыл. Он был не просто «совершеннейшим механиком». Он стал, по сути, истинным мудрецом. «Теперь, – заявлял он, – установлено, что сила эта – гравитация. Посему так мы ее и будем отныне именовать».
На фронтисписе первого издания его труда прописными буквами выделены слова PHILOSOPHIAE и PRINCIPIA: похоже, Ньютон сознательно противопоставлял свое произведение трактату Декарта