Но Ньютон не желал идти на компромисс. Он написал резкое письмо, в котором в свою очередь обвинил Гука в заимствовании результатов итальянского астронома Борелли. Еще в 1666 году Борелли изучил движение планет, предположил существование силы тяготения между небесными телами и описал роль этой силы в формировании эллиптических орбит. Свои выводы Борелли отправлял в Лондонское Королевское общество. Кроме того, Ньютон настаивал на том, что Гук только высказал предположение, не обосновав его математически: "Из собственных слов Гука следует, что он не знал пути решения задачи. Математики, открывающие и определяющие все, должны удовлетворяться тем, что они только сухие счетчики и слабые работники, а кто-то другой, ничего не сделавший, но претендующий на все и все захватывающий, будет забирать все открытия себе".
Ньютон был так расстроен новым спором о приоритете, что даже собирался отказаться от публикации своей работы. Конечно, горечь, которую испытал ученый, вполне понятна. Ведь одной своей гениальной догадкой Гук опередил его длительный и кропотливый труд. Но фактически в вопросе приоритета он был не прав. Возможно, понимая это, Ньютон в конце концов решает опубликовать "Начала", упомянув в них Гука. В 1687 году одна из наиболее важных работ в истории физики увидела свет. О содержании этой работы и ее значении мы расскажем ниже.
Казалось бы, очередной спор между Гуком и Ньютоном был закончен вполне мирно. Но по некоторым сведениям, Ньютон продолжал питать жгучую ненависть к своему противнику. Гук стал единственным членом Лондонского Королевского общества, портрет которого до нас не дошел. Согласно легенде, виноват в этом не кто иной, как Ньютон. После смерти Гука он принял предложение стать главой Королевского общества. Одним из первых его действий, якобы, было уничтожение бумаг покойного и его портретов.
Политическая и государственная деятельность
Карл II, старший сын казненного Карла I, пришел к власти в 1660 году, положив начало реставрации монархии после Английской революции. Сам король был протестантом, но его жена, португальская принцесса Екатерина, исповедовала католичество. Поэтому при правлении Карла II многие высокие должности занимали католики. Но это вызывало недовольство англичан, и в 1673 году парламент принял решение, запретившее католикам занимать государственные должности и быть офицерами армии.
Еще в начале правления Карла II сформировалась партия вигов - противников абсолютной власти короля. К концу семидесятых годов позиции вигов усилились. В более-менее успешной борьбе с ними прошли последние годы правления Карла II. В 1683 году Карлу удалось ограничить влияние вигов, упрочить свою власть и положение тори. В 1685 году Карл II умер и на трон взошел его младший брат Яков II.
Яков II еще в 1668 году обратился в католическую веру (его жена тоже была католичка). Теперь же, когда он пришел к власти, католики попытались использовать это обстоятельство для того, чтобы снова сделать католицизм государственной религией Англии.
Но как все эти события связаны с жизнью и работой Ньютона? Дело в том, что, придя к власти, Яков II и его окружение попытались усилить позиции католиков в университетах Оксфорда и Кембриджа. В 1687 году король попытался заставить администрацию Кембриджа дать степень магистра монаху-бенедиктинцу Альбану Френсису. Было понятно, что речь идет о первом шаге на пути к внедрению католиков в традиционно протестантские университетские круги. Кембридж на это не мог согласиться. В Лондон была отправлена университетская делегация, в которую вошел и Ньютон. Это стало началом политической деятельности ученого.
По воспоминаниям, Ньютон был самым стойким членом делегации и во многом благодаря его упорству университет добился бескомпромиссной отмены предложения короля. В одном из писем Ньютон писал: "Всякий честный человек обязан по божеским и человеческим законам повиноваться законным распоряжениям короля, но если Его Величеству советуют потребовать такое, что не может быть дано по закону, то никто не может страдать за невыполнение этого".
Между тем правление короля-католика не могло не вызвать недовольства англичан. В конце 1688–1689 годов произошла так называемая Славная революция, в результате которой Яков был свергнут, а на трон взошла его дочь Мария II Стюарт и Вильгельм III Оранский. Английскому абсолютизму пришел конец, была установлена парламентская монархия.
Еще в 1688 году Ньютона выбрали членом парламента от Кембриджского университета. Активного участия в политических делах ученый не принимал. Существует легенда, что он лишь однажды заговорил на заседании парламента, обратившись к сторожу с просьбой закрыть окно в зале. Тем не менее, как представитель интересов университета свою задачу он выполнил.
В 1689 году заболела мать Ньютона. Ученый отправился в Вулсторп. Он находился при матери до самой ее смерти. Судя по тому, что Ньютон и раньше без видимой причины посещал родную деревню, между ним и матерью были очень теплые отношения.
В Лондоне ученый присутствовал на нескольких заседаниях Королевского общества и даже выступал с небольшим сообщением. В это время он познакомился со знаменитым физиком Христианом Гюйгенсом и с философом Джоном Локком. Последнего с Ньютоном роднили идеи, касающиеся научных методов. В 1689 году Локк опубликовал фундаментальный труд "Опыт о человеческом разумении", в котором разработал эмпирическую теорию познания. Локк свел своего нового друга с несколькими аристократами, занимавшими высокое положение при новом короле. С их помощью Ньютон надеялся получить какую-нибудь хорошо оплачиваемую государственную должность.
В 1690 году наш ученый написал несколько богословских работ, продемонстрировав прекрасное владение и этим предметом. В этом же году, выполнив свои депутатские обязанности, он вернулся в Кембридж. Здесь разыгралась трагедия: умнейший человек своего времени потерял рассудок.
Психическое расстройство. Жизнь в Кембридже
Известно, что в период с 1691 по 1693 год Ньютон перенес серьезное психическое расстройство, к счастью, временное. Сам ученый, его родственники и последователи, а также первые биографы старались сохранить этот факт в секрете. Поэтому нет точной информации о сроках болезни, ее причинах и характере. Но сохранились некоторые свидетельства, которые оказалось невозможно скрыть. По ним современные исследователи пытаются восстановить информацию о психическом расстройстве ученого.
Предполагается, что болезнь была спровоцирована пожаром в кабинете Ньютона, во время которого сгорели его труды, в том числе и практически завершенный трактат по оптике. Первый документ, в котором содержится информация об этом прискорбном событии, относится к 3 февраля 1692 года. Это сохранившаяся запись из дневника одного студента:
"Я должен передать о том, что сегодня слышал. Есть здесь некто мистер Ньютон (которого я часто видел), член Тринити-колледжа, весьма знаменитый своей ученостью, блестящий математик, философ, богослов и пр. Членом Королевского общества он с давних пор; среди других очень ученых книг и трактатов он написал один о математических началах философии, доставивший ему славное имя; он получил массу поздравительных писем по поводу этой книги, особенно из Шотландии. Но среди всех написанных им книг была одна о цветах и свете, основанная на тысячах опытов, которые он производил двадцать лет, затратив на них много сотен фунтов. Эта книга, которую он столь высоко ценил, о которой столь говорили, погибла и безвозвратно потерялась как раз в то время, когда ученый автор почти ее заканчивал, следующим образом: однажды зимою, утром, оставив книгу с другими бумагами на рабочем столе, он ушел в церковь. Свеча, которую он, по несчастью, оставил горящей, подожгла каким-то образом бумаги, от них загорелась книга, а вместе с нею и другие ценные рукописи; наиболее удивительно, что пожар на этом кончился. Когда мистер Ньютон вернулся из церкви и увидел, что произошло, то все думали, что он сошел с ума: он был настолько потрясен происшествием, что только через месяц пришел в себя".
Пожар действительно имел место. Это видно хотя бы по тому, что в архиве Ньютона содержатся многие бумаги, носящие следы огня. Однако был ли пожар причиной помешательства и нет ли здесь обратной связи - неизвестно. Но в том, что через месяц ученый "пришел в себя", студент ошибся. Следы временных приступов психического расстройства носит часть корреспонденции Ньютона вплоть до осени 1693 года. В некоторых письмах ученый пишет о своей болезни, некоторые же послания явно написаны в состоянии измененного сознания. Например, он писал своему новому другу Джону Локку: "Сэр, полагая, что Вы намерены запутать меня с женщинами, а также иными способами, я был столь возбужден этим, что когда мне рассказали, что Вы больны и не выживете, я ответил, что будет лучше, если Вы умрете".
Через три недели Ньютон написал извинительное письмо, тоже, однако, содержащее следы помешательства: "Сэр! засыпая слишком часто в последнюю зиму у огня, я получил болезненную привычку спать; расстройство, ставшее за это лето эпидемическим, выбило меня далее из колеи, так что когда я Вам писал, я не спал ни одного часа ночью в течение пяти дней. Помню, что писал Вам, но что писал по поводу Вашей книги, не помню".
Это письмо было написано 5 октября 1693-го. Оно стало последним свидетельством болезни Ньютона. Таким образом, можно сказать, что болезнь началась не позднее самого начала 1692 года и закончилась не раньше середины осени 1693-го.
До 1696 года Ньютон продолжал жить в Кембридже. Поправившись, он постепенно вернулся к научной деятельности. Занимался внесением поправок и добавлений в "Начала". Продолжал химические изыскания.
В Лондоне. Директор Монетного двора
Как мы помним, Ньютон хотел найти себе какую-нибудь государственную должность. В конце 1695 года появилась вакансия хранителя Монетного двора. К этому времени настроение ученого изменилось. Он уже не жаждал должности. Но, узнав весной 1696 года, что его назначение официально утверждено, согласился. Ньютон переехал в Лондон и приступил к выполнению своих новых обязанностей.
Новая должность требовала немало таланта и сил. Дело в том, что новое правительство решило провести целый ряд реформ. В частности, требовались перемены и в производстве монет. В то время монеты еще не имели насечки на ребре. Поэтому мошенники обрезали серебряные монеты по краям и практически все они были неполновесны. Было решено производить новые монеты, с надписью на ребре. Теперь нужно было в очень сжатые сроки перечеканить все монеты, имевшие хождение на территории страны. Вот с такой сложнейшей задачей и столкнулся Ньютон, заняв должность хранителя Монетного двора. Проявив незаурядные организаторские способности, он смог добиться того, что производительность Монетного двора увеличилась вчетверо. Процесс замены монет продолжался до 1699 года. В этом году Ньютон, прекрасно проявивший себя, получил звание директора Монетного двора.
Не нужно думать, что такая резкая смена рода деятельности была в те времена чем-то необычным. Например, уже в 1696 году, по протекции нового хранителя Ньютона, должность смотрителя одного из филиалов Монетного двора занял Галлей.
Интересно, что в 1698 году Монетный двор несколько раз посетил Петр I. По всей видимости, именно Ньютон принимал высокого гостя.
На новой должности ученому пришлось столкнуться и с различными интригами. Завистники пытались теми или иными способами добиться его отстранения от должности. Но добросовестность и честность Ньютона сохранили за ним это место практически до конца жизни. Возможно, это нанесло серьезный ущерб развитию науки. Ведь должность директора Монетного двора, особенно вначале, отнимала очень много времени, и у Ньютона было гораздо меньше возможностей заниматься научной деятельностью. Но на общественное положение ученого эта перемена повлияла очень благотворно.
Конечно же Ньютон не мог преподавать в колледже. Профессорское место держали за ним довольно долго, но в 1701 году он отказался от Лукасовской кафедры и членства в колледже.
Но научная деятельность на месте не стояла. Когда в 1699-м напряженная работа по перечеканке монет закончилась, Ньютон опять стал располагать временем для научной работы. К высокой должности и связанному с ней финансовому благополучию незамедлительно присоединились и научные почести. В 1699 году Ньютон был избран членом Парижской академии наук, а 30 ноября 1703-го, после смерти Гука, стал президентом Королевского общества. Эту почетную должность он занимал до конца своих дней.
Ньютон и Лейбниц
Как мы помним, еще во время эпидемии чумы, живя в деревне, Ньютон занимался исследованием бесконечно малых и, по всей видимости, еще тогда положил начало своему методу флюксий (интегральное и дифференциальное исчисления). Между тем занятость Ньютона другими областями науки и его нежелание публиковать недостаточно подготовленный материал привели к тому, что почти через сорок лет произошел спор о научном приоритете этого открытия между ним и Лейбницем.
Роберт Гук, основной оппонент Ньютона в вопросах оптики, умер в 1703 году. В 1704 году увидела свет "Оптика".
К изданию ученый приложил два небольших математических трактата, в которых наконец-то изложил свой метод флюксий. Они и стали причиной того, что тлевший ранее спор между Ньютоном и Лейбницем о приоритете этого метода разгорелся с новой силой. Тут требуется сделать небольшое отступление и рассказать о предшествующих событиях.
Изучением бесконечно малых Ньютон занялся еще под влиянием Барроу. Начало работы в этом направлении описывает в одном из писем сам Ньютон: "Намек на метод [метод флюксий] я получил из способа Ферма проведения касательных; применяя его к абстрактным уравнениям прямо и обратно, я сделал его общим. М-р Грегори и д-р Барроу применяли и улучшили этот метод проведения касательных. Одна моя статья послужила оказией для д-ра Барроу показать мне его метод касательных до включения его в 10-ю лекцию по геометрии. Ибо я - тот друг, о котором он там упоминает".
Но обнародовать свои открытия Ньютон не спешил. Только в конце 1672 года он написал письмо некоему Коллинзу. Поскольку в те времена периодических научных изданий не существовало, самым распространенным способом обмена информацией между учеными была переписка. Коллинз фактически выполнял задачи диспетчера этой переписки. Но даже в письме к Коллинзу осторожный Ньютон не излагал своего метода, а только сообщал о его открытии.
В 1673 году Лейбниц получил информацию о том, что Ньютон разработал некий новый метод, и начал свои исследования в этом направлении.
24 октября 1676 года Ньютон через посредника отправил письмо Лейбницу, в котором изложил сущность своего метода в зашифрованном виде. В те времена это был распространенный способ обеспечения приоритета. 21 июня следующего года Лейбниц ответил письмом, в котором без всяких шифров изложил основы дифференциального исчисления. Отличия в методах Ньютона и Лейбница сводились только к различной системе обозначений.
В 1684 году Лейбниц опубликовал свои методы дифференциального исчисления. При этом в первом издании он по непонятным причинам не упомянул о Ньютоне. Однако во второй работе, посвященной интегральному исчислению, он отдал должное своему коллеге:
"Ньютон подошел к открытию квадратур при помощи бесконечных рядов не только совершенно независимо, но он настолько дополнил метод вообще, что издание его работ, до сих пор не получившее осуществления, явилось бы несомненно поводом новых больших успехов в науке".
Сам Ньютон, по различным причинам до 1704 года не публиковал своих математических результатов. Между тем к началу девяностых годов, благодаря деятельности Лейбница, метод получил распространение и большинство ученых связывало его с именем немецкого ученого. В 1693 году Лейбниц попытался возобновить научную переписку с Ньютоном. Ответ англичанина был очень лоялен, но дальнейшего развития сотрудничество не получило. Возможно, изначально Ньютон не собирался бороться за приоритет. Вот что он писал Лейбницу:
"Наш Уоллис присоединил к своей "Алгебре" только что появившиеся некоторые из писем, которые я писал к тебе в свое время. При этом он потребовал от меня, чтобы я изложил открыто тот метод, который я в то время скрыл от тебя переставлением букв; я сделал это коротко, насколько мог. Надеюсь, что я при этом не написал ничего, что было бы тебе неприятно, если же это случилось, то прошу сообщить, потому что друзья мне дороже математических открытий".
В этот раз к борьбе за приоритет Ньютона подтолкнули его английские коллеги, считавшие, что вопрос первенства важен для поддержания авторитета английской науки. В 1695 году Уоллис писал Ньютону: "Вы не заботитесь как следует о Вашей чести и чести нации, удерживая столь долго Ваши ценные открытия".
Но и это не подвигло Ньютона к активным действиям. Непосредственным началом спора стала работа математика Дюилье, опубликованная в 1699 году. Дюилье враждовал с Лейбницем. Его работа подчеркивала приоритет Ньютона в открытии дифференциального и интегрального исчислений и даже намекала на то, что Лейбниц мог заимствовать результаты своего английского коллеги (немецкий ученый бывал в Лондоне и общался с Коллинзом и с Ольденбургом, секретарем Общества). Лейбниц написал, что не намерен вступать с Ньютоном в спор по поводу приоритета открытия, и временно ситуация разрядилась.
Как мы уже писали, сама полемика возникла после опубликования в 1704 году "Оптики" Ньютона. Скорее всего, сам Лейбниц написал анонимную рецензию на "Оптику". Рецензия была написана в хвалебном тоне. Но в ней были использованы термины и обозначения Лейбница. Ньютон расценил эту демонстрацию как обвинение в плагиате. Однако не он, а его ученик Джон Кейль вступил в борьбу и в 1708 году написал работу "О законе центральных сил", в которой были следующие строки:
"Все это следует из столь знаменитого теперь метода флюксий, первым изобретателем которого был, без сомнения, сэр Исаак Ньютон, как в этом легко убедится каждый, кто прочтет его письма, опубликованные Уоллисом. То же исчисление опубликовано позднее Лейбницем в "Acta eruditorum", причем он только изменил название, вид и способ обозначений".
Лейбниц подал секретарю Королевского общества жалобу на Кейля. Была создана комиссия по разрешению конфликта. Состав комиссии нельзя с полным основанием назвать непредвзятым. Большинство ее членов были сторонниками Ньютона. Комиссия заключила, что Ньютон был первооткрывателем метода, и оправдала Кейля. Оба великих ученых, до того демонстрировавшие лояльность по отношению друг к другу, были чуть ли не насильно вовлечены в "гадкий, гнусный, соблазнительный, свинский скандал". Ведь теперь, после многочисленных обвинений с той и другой сторон, они уже не могли оставаться в стороне. Спор не прекратился даже после смерти Лейбница в 1716 году и периодически возобновлялся до конца жизни Ньютона.