1.4. «Натуральная философия» и систематика мира Исаака Ньютона
1.4.1. Жизнь и творческий путь
Исаак Ньютон (1642 – 1727) родился в день Рождественского праздника 1642 года в деревушке Вулсторпе, в окрестностях деревни Колстерворт, Линкольншир. Отец умер еще до рождения сына. По имущественному положению семья Ньютонов принадлежала к числу фермеров средней руки. Когда Исаак подрос, его устроили в начальную школу. По достижению двенадцатилетнего возраста мальчик начал посещать общественную школу в Грантэме. В 1660 г. он принят в коллегию св. Троицы в Кембридже, с 1661 года был «субсайзером» (так назывались бедные студенты, не имевшие возможностей платить за обучение, недостаточно подготовленные к слушанию полного университетского курса). Только в 1664 году Ньютон стал настоящим студентом. В 1665 году он получил степень бакалавра словесных наук (изящных искусств). К концу обучения Ньютон постиг исчисление бесконечно малых величин и использовал его при решении некоторых проблем аналитической геометрии.
В 1665 году Ньютон, как и большинство преподавателей и студентов, из-за чумы покидает на два года Кембридж. Он вернулся в Вулсторп, в маленький каменный домик, уединенно расположенный в сельской глуши. Именно там возникла у Ньютона идея всемирного тяготения1. Там же он разрабатывал проблемы оптики и продолжал эти исследования после своего возвращения в Кембридж. Достигнув больших успехов в полировки металлических зеркал, Ньютон сконструировал телескоп-рефлектор, устранивший недостатки галилеевского телескопа.
В 1669 году Ньютон был уже профессором математики Кембриджского университета, унаследовал кафедру, которой руководил знаменитый математик того времени Исаак Барроу2. Завершив опыты по разложению белого цвета, Ньютон представил в 1672 году Лондонскому королевскому обществу доклад «Новая теория света», который был опубликован в «Философских трудах» Королевского общества. В этом докладе была сформулирована теория корпускулярной природы света, согласно которой причиной световых явлений является эмиссия частиц разной величины: самые маленькие из этих частиц давали фиолетовый цвет, а самые большие – красный. Его работа принесла ему в 1672 году членство в Королевском обществе. Идеи Ньютона породили бурную полемику. В ответ на жесткую критику он отвечал, что это всего лишь гипотеза, цель которой – интерпретировать и систематизировать ряд экспериментальных данных. Его концепция противостояла волновой теории света, выдвинутой нидерландским физиком, последователем Декарта Христианом Гюйгенсом (1629 – 1695)1. Полемика, вызванная этим противостоянием, рассердила Ньютона, и он опубликовал свою «Оптику» спустя почти три десятилетия.
Наиболее знаменитое сочинение Ньютона – «Математические начала натуральной философии» в окончательном варианте вышли в свет в 1687 году. Открытию закона всемирного тяготения предшествовал в Англии период исканий, в которых участвовали крупнейшие математики, астрономы и естествоиспытатели той эпохи: Гук2, всегдашний противник Ньютона, восторженный его поклонник Галлей3, великий архитектор и ученый Рен4. В 1684 году они встретились в Лондоне, чтобы обсудить проблемы движения планет. Гук утверждал, что законы движения небесных тел следуют закону силы, обратно пропорциональной квадрату расстояния. Рен попросил Гука представить доказательства закона и отвел ему для этого два месяца, но Гук этого не сделал.
В августе Галлей отправился в Кембридж, чтобы узнать мнение Ньютона. На вопрос Галлея, какой должна быть орбита планеты, притягиваемой Солнцем с гравитационной силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния, Ньютон ответил: «Эллипс». На вопрос, как ему удалось это узнать, он отвечал: после соответствующих расчетов. Галлей попросил показать ему эти расчеты, но Ньютон не смог найти их и пообещал прислать позже, что и сделал спустя какое-то время. Кроме того, он написал работу «О движении тел» и послал её Галлею. Поняв важность работы, последний убедил Ньютона написать и обнародовать трактат.
Ньютон принялся за работу в 1685 году. В апреле следующего года он направил рукопись первой части в Королевское сообщество. Позже были написаны вторая и третья части трактата. Сам Галлей взялся за издание работы, но возник спор с Гуком, который отстаивал свой приоритет в открытие закона силы, обратно пропорциональной квадрату расстояния. Оскорбленный Ньютон грозился даже не отдать в печать третью часть книги, где говорилось о системе мира. Затем спор улегся. В примечании к работе Ньютон отметил, что закон обратной пропорции был уже ранее предложен Реном, Гуком и Галлеем. В окончательном варианте «Математические начала натуральной философии», ставшие своего рода символом веры современной науки, появились в 1687 году и состояли из трех книг. В первой книге рассматривались движения тел под влиянием сил, во второй – те же движения в сопротивляющейся среде, в третьей – «правила философствования» и система мира.
Вскоре после этих событий произошло знакомство Ньютона с Дж. Локком, после чего между ними завязалась искренняя и прочная дружба. Ньютон продолжил свои исследования бесконечно малых величин, начинал заниматься вопросами химии, став своего рода преемником английского химика Р. Бойля (1627 – 1691), положившего начало химическому анализу. Случившийся пожар разрушил лабораторию и уничтожил многочисленные заметки. Ньютон, который к тому времени уже испытывал значительное нервное истощение, пережил тяжелый кризис, граничивший с безумием (1692 – 1694), от которого он так и не оправился до конца жизни. С этого момента, писал по этому поводу итальянский логик Дж. Прети, история Ньютона-ученого практически кончается. Он публиковал неизданные труды и переиздавал вышедшие ранее. В 1696 году он был назначен управляющим Монетного двора, а затем главным директором монетного дела. В 1703 году избран президентом Королевского общества. В 1704 году он опубликовал «Оптику», в 1713 вышло второе издание «Начал», в 1717 – второе издание «Оптики». С 1725 года Ньютон перестал ходить на службу. Умер он в ночь на 20 марта 1727 года. В день его похорон был объявлен национальный траур. На похоронах Ньютона в Вестминстерском аббатстве присутствовал Вольтер, много сделавший для распространения идей Ньютона во Франции.