Antonio Duran Guardeno - Ньютон. Закон всемирного тяготения. Самая притягательная сила природы.

• Название: Ньютон. Закон всемирного тяготения. Самая притягательная сила природы.
• Автор: Antonio Duran Guardeno
• Издательство: Де Агостини
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2015
• ISBN: 2409-0069

Исаак Ньютон возглавил научную революцию, которая в XVII веке охватила западный мир. Ее высшей точкой стала публикация в 1687 году «Математических начал натуральной философии». В этом труде Ньютон показал нам мир, управляемый тремя законами, которые отвечают за движение, и повсеместно действующей силой притяжения. Чтобы составить полное представление об этом уникальном ученом, к перечисленным фундаментальным открытиям необходимо добавить изобретение дифференциального и интегрального исчислений, а также формулировку основных законов оптики. Ньютон, которого многие считают воплощением рациональности, на самом деле был человеком сложным; он много раз вступал в яростные споры со знаменитыми современниками, такими как Лейбниц или Гук, и с не меньшим рвением занимался наукой, алхимией и теологией.

Прим. OCR: Обозначение sqrt() - используется в тексте для замены отсутствующего в наборе знака "корень квадратный".

---

Последствия идей Коперника затронули не только небо, но и землю: принцип движения Земли, помимо классических астрономии и космологии, также разрушил основы аристотелевой физики, которая до того времени была в Европе общепринята. Тела падают вниз, утверждала она, в связи с естественным стремлением предметов, имеющих массу, направляться к центру Вселенной, который, согласно Аристотелю и схоластам, совпадал с центром Земли. Но если Земля движется и не располагается в центре Вселенной, почему предметы падают вниз?

После этих исследований в свет вышла первая магнитная карта с использованием изогонов, которые объединяют точки с одинаковым магнитным склонением. Как и Рен, Галлей стал профессором кафедры астрономии в Оксфорде (с 1703 года), хотя из-за атеизма (не очень-то и скрываемого) получить этот пост ему было непросто. В 1720 году Галлей был назначен королевским астрономом и директором Гринвичской обсерватории, на этом посту он сменил Джона Флемстида (1646-1719). Именем ученого названа комета, орбиту которой он рассчитал. Галлей заявил, что комета появлялась в 1531 и 1607 годах и должна вернуться в 1758-м. Так и произошло, и хотя Галлей, умерший в 1742-м, не смог своими глазами увидеть это событие, его заслуги были признаны, и комета получила свое теперешнее имя.

Расчет орбиты кометы, опубликованный в 1705 году, не был самостоятельной работой Галлея – ему в этом помогло обсуждение проблемы с уже названными учеными, в том числе и памятным вечером 1684 года. Трое членов общества снова и снова возвращались к вопросу о движении планет: как и почему они перемещаются по небу? Проблема превратилась в самый важный вопрос естественной философии с того момента, как Коперник положил на лопатки астрономию, космологию и физику, унаследованные Европой от древних греков.

В поисках ответа на этот вопрос Гук предположил существование силы притяжения со стороны Солнца по отношению к планетам, обратно пропорциональной квадрату расстояния. (К тому же заключению пришел Рен несколькими годами раньше, а также, еще раньше, Галлей.) Отсюда возникает вопрос: как будет выглядеть орбита планеты, на которую распространяется такая центральная сила притяжения? Ответ очень важен: сравнение его с данными наблюдений позволило бы узнать, до какой степени верна изначальная гипотеза. Гук верил, что его закон притяжения согласуется с законами и эллиптическими орбитами, описанными Кеплером, но не знал, как доказать это достаточно убедительным способом. Рен и Галлей были согласны с Гуком – не напрасно они использовали третий закон Кеплера, чтобы сделать вывод о значении силы притяжения, – но и они не знали, как это доказать.

И тут Галлею пришла в голову блестящая идея: чтобы решить задачу, нужно обратиться за советом к ученому из Кембриджа, Лукасовскому профессору Тринити-колледжа и автору спорного труда о природе света и цвета. Этим нелюдимым типом, который славился своей обидчивостью и с которым у самого Гука сложились трудные отношения, был талантливый математик Исаак Ньютон.

СИРОТА В БОЛЬШОЙ СЕМЬЕ

1642 год стал годом смерти Галилея и годом рождения Ньютона, который появился на свет в Рождество в деревне Вул- сторп, графство Линкольншир.

Ньютон был единственным сыном полуграмотного рабочего, который также носил имя Исаак и умер еще до рождения мальчика. Мать Ханна, в девичестве Эйскоу, была из бедной, но образованной семьи. Едва Исааку исполнилось три года, как она вышла замуж во второй раз за строгого англиканского пастора по имени Барнабас Смит. Пастор забрал в свой дом Ханну, но не ее сына, который остался на попечении бабушки со стороны матери. Господину Смиту было около 60, что не помешало ему родить в браке троих детей, пока он не скончался спустя семь лет после свадьбы.

Различные авторы отмечают, что травма, нанесенная отсутствием отца и разлукой с матерью, глубоко отразилась на характере английского гения, на том, как он воспринимал свои исследования или относился к тем, кто осмеливался спорить с ним.

Весь жизненный путь Ньютона можно считать постоянным поиском истины с помощью науки, теологии или алхимии, а своим собеседником он считал прежде всего не современников, а неизвестного родителя, перевоплощенного в фигуру Бога Отца. Такая интерпретация не только не лишена интереса, но и делает понятнее чудовищную агрессивность, с какой Ньютон на протяжении всей своей жизни воспринимал критические замечания по поводу своей научной деятельности, сколь бы незначительными они ни были.

С другой стороны, разлука с матерью в раннем детстве сделала Ньютона чрезвычайно восприимчивым к чужим попыткам отнять у него то, что, как он считал, принадлежало ему по праву. Это, безусловно, объясняет ожесточенные споры ученого о первенстве в открытиях, которые Ньютон вел и с Гуком, и с Лейбницем.

Отталкиваясь от перечня фраз и имен, от записей, которые Ньютон делал в тетрадях в молодости, во время учебы, мы можем определить, по каким книгам он учился.

И тогда, сопоставляя списки, мы обнаруживаем, что первые слова из этих рядов точно совпадают с первыми словами из книг, откуда они были переписаны. Но в определенный момент маленький Исаак начинает создавать перечни, а не копировать их, связывая теперь слова свободными ассоциациями.

Овдовев в 1653 году, Ханна вернулась к матери и сыну. С собой она привезла еще троих детей, рожденных в браке с преподобным Смитом, и сотню книг. В основном они были посвящены теологии и, безусловно, способствовали зарождению и сохранению интереса к Библии, который Ньютон испытывал всю свою жизнь.

Возвращение матери создало в жизни мальчика определенное напряжение, которое повлияло на его будущее. За 18 лет, прошедшие с того момента, как Ньютон поступил в Кембридж в 1661 году, до смерти матери в 1679-м, сохранилось всего одно письмо из их переписки. Может быть, писем было много и они просто утеряны, однако это предположение достаточно маловероятно. Нет и свидетельств о частых посещениях Ньютоном родного дома: за 13 лет, начиная с длительного пребывания в Вулсторпе между 1665 и 1666 годами – так как университет был временно закрыт из-за эпидемии чумы – до смерти матери, сохранились свидетельства всего о трех посещениях родного дома, хотя вероятно, что еще один или два таких визита нам неизвестны.

КОГДА РОДИЛСЯ НЬЮТОН?

Все говорят о том, что Ньютон родился в год смерти Галилея (1642). Однако это совпадение в датах жизни двух гениев – лишь кажущееся. На самом деле год смерти Галилея исчисляется по григорианскому календарю, в то время как год рождения Ньютона – по юлианскому, который в тот период еще использовался в Англии. По григорианскому календарю Ньютон родился 4 января 1643 года, что нарушает волшебство дат. Григорианский календарь был введен католической церковью в 1582 году; в календарной реформе участвовал и Коперник, и это подтолкнуло его к созданию собственной теории: «Математики настолько не уверены в движениях Солнца и Луны, что не могут ни доказать, ни отметить постоянную продолжительность времен года», – написал он в посвящении к своему De revolutionibus («О вращении небесных сфер»), адресовав эти слова папе Павлу III. Григорианская реформа календаря мгновенно прошла во всех католических странах юга Европы. В протестантских странах для этого потребовалось больше времени: в Дании, Голландии, немецких государствах переход на новый календарь произошел в 1700 году, в Великобритании и Швеции – в 1752 и 1753 годах соответственно.

Как написал Ричард Уэстфол, автор самой полной биографии Ньютона, «в мире существуют и более смелые проявления сыновней любви».

Однако все свои сыновние чувства Исаак Ньютон в полной мере проявил в последние дни жизни матери. Ханна лечила своего младшего сына, заболевшего лихорадкой, и заразилась от него. Ньютон приехал ухаживать за ней. Много лет спустя кто-то рассказал о его бессонных ночах, проведенных у смертного одра матери.

«Он заботился о ней с настоящим сыновним милосердием. Сидел ночи напролет рядом с ней, давал ей лекарства и перевязывал ее язвы собственными руками. Сэр Исаак Ньютон проявил невероятные расторопность и умение, облегчая страдания матери, вызванные действием лекарства, обычно применяемого при лечении этой болезни. Большую самоотдачу ученый не проявлял даже во время своих самых увлекательных экспериментов».

В завещании Ханна назвала Исаака своим душеприказчиком: вручая душу всемогущему Богу, она распорядилась, чтобы ее тело было похоронено достойно и по-христиански – так, как решит ее сын Исаак.

Лучше понять горе Ньютона, вызванное расставанием с матерью, поможет тетрадь с сохранившимися признаниями Исаака – Тетрадь Фицуилъям, по названию музея в Кембридже, где она хранится. Это личный дневник Ньютона, который он вел перед тем, как покинуть Кембридж из-за эпидемии чумы. В записях содержится ценная информация, например списки расходов и доходов ученого в кембриджский период между 1665 и 1669 годами, где указано, что именно он покупал для своих экспериментов по оптике или упражнений в иврите, который Ньютон выучил, чтобы лучше понять Библию.