7.2. Жизнь и творчество

Исаак Ньютон родился в 1642 г. В 1661 г. он поступил в колледж св. Троицы в Кембридже, где нашел поддержку в лице своего преподавателя математики Исаака Барроу (1630—1677), автора из­вестных "Лекций по математике" и сочинений по греческой мате­матике. Барроу оценил выдающиеся способности своего ученика, который очень быстро овладел всеми основными математическими знаниями. К концу обучения Ньютон постиг исчисление бесконечно малых величин и использовал его при решении некоторых проблем аналитической геометрии. Он передал тетрадь со своими заметками Барроу и некоторым друзьям для прочтения.

В 1665 г. на два года из-за чумы Ньютон, как и многие другие преподаватели и студенты, вынужденно покидает Кембридж. Он вернулся в Вулсторп, в маленький каменный домик, уединенно расположенный в сельской глуши, чтобы предаться там размышле­ниям. Ньютон в старости так вспоминал о своей необычной работе в Вулсторпе: "Все это произошло в два чумных года, 1665 и 1666, потому что в это время я находился в самой творческой форме и занимался математикой и философией больше, чем когда бы то ни было впоследствии" ("философия", или "натуральная философия", Ньютона — это то, что мы сегодня называем "физикой"). Именно в Вулсторпе Ньютону впервые пришла в голову идея всемирного тяготения. Известен рассказ внучки Ньютона Вольтеру (разболтав­шему его всему свету), что эта идея пришла к Ньютону, когда упало яблоко с дерева, под которым он отдыхал. Здесь Ньютон разрабаты­вал проблемы оптики и продолжал эти исследования и после своего возвращения в Кембридж. Достигнув больших успехов в полировке металлических зеркал, Ньютон сконструировал телескоп-рефлектор, который был лишен недостатков галилеева телескопа.

В 1669 г. Барроу перешел на кафедру теологии и передал кафедру математики молодому Ньютону. Ньютон завершил свои опыты по разложению белого цвета с помощью призмы. Он представил соот­ветствующий доклад в 1672 г. в Королевское общество; этот доклад под названием "Новая теория света и цветов " был опубликован в "Philosophical Transactions" ("Философские труды") Королевского

J38 Научная революция

общества. В этой работе — как и в последующей в 1675 г. — Ньютон формулирует дерзкую теорию корпускулярной природы света, соглас­но которой световые явления находили объяснение в эмиссии частиц разной величины: самые маленькие из этих частиц давали фиолетовый цвет, а самые большие — красный. Такие идеи "порож­дали среди докучливых философов-догматиков целую бурю полеми­ки, что раздражало Ньютона, тщетно призывавшего не видеть в этом новой метафизики света, а лишь гипотезу (как сказали бы сегодня, "модель"), назначение которой — интерпретировать и систематизи­ровать ряд экспериментальных данных" (Дж. Прети). Корпускуляр­ная теория света вступала в состязание с волновой теорией, выдви­нутой голландским физиком, последователем Декарта Христианом Гюйгенсом (1629—1695). Рассерженный этой полемикой, Ньютон опубликовал свою "Оптику"только в 1704 г. Его работа принесла ему в 1672 г. членство в Королевском обществе.

В 1671 г. французский ученый Жан Пикар (1620—1682) выработал наилучший способ обмера Земли; в 1679 г. Ньютон узнал технику расчета диаметра Земли Пикара. Он возобновил работу над своими заметками о гравитации; вновь выполнил расчеты (которые в Вулс-торпе не удавались), и на этот раз благодаря новой технике Пикара расчеты получились, так что идея гравитации стала, таким образом, научной теорией. Однако, еще находясь под впечатлением предыду­щей острой полемики, он не опубликовал своих результатов. Он продолжал писать лекции, которые были опубликованы в 1729 г. под названием "Лекции по оптике ", а также лекции по алгебре, увидев­шие свет в 1707 г. под названием "Всеобщая арифметика".

В начале 1684 г. известный астроном Эдмунд Галлей (1656—1742) встретился с сэром Кристофером Реном (1632—1723) и Робертом Гуком (1635—1703) с тем, чтобы обсудить проблему движения пла­нет. Гук утверждал, что законы движений небесных тел следуют закону силы, обратно пропорциональной квадрату расстояния. Рен дал Гуку два месяца на формулировку доказательства закона. Но Гук пренебрег этим поручением.

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". Обра­дованный Галлей спросил у Ньютона, как ему удалось это узнать. Ньютон отвечал: после соответствующих расчетов. Тогда Галлилей попросил показать ему эти расчеты, но Ньютон не смог найти их и пообещал прислать позже, что и сделал. Кроме того, он написал работу "О движении тел", которую послал Галлею. Последний сразу понял важность работы Ньютона и убедил его написать и обнародо­вать трактат. Так появился самый большой шедевр в истории науки — "Математические начала натуральной философии ".

Исаак Ньютон

139

Ньютон принялся за работу в 1685 г. В апреле 1686 г. он направил рукопись первой части в Королевское общество, в протоколах которого находим следующую запись, датированную 28 апреля: "Доктор Винсент представил Обществу рукопись трак­тата под названием «Математические начала натуральной фило-соии», который господин Исаак Ньютон посвящает Обществу и в котором предлагается математическое доказательство гипотезы Ко­перника в изложении Кеплера, с объяснением всех феноменов небесных тел с помощью единой гипотезы гравитации к центру Солнца, сила которой уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния от центра". Позже написаны вторая и третья части книги. Сам Галлей взялся за издание работы. Но тут возник спор с Гуком, который отстаивал свой приоритет в открытии закона силы, обратно пропорциональной квадрату расстояния. Ньютон оскорбился; он грозил, что не отдаст в печать третью часть работы, в которой говорится о системе мира. Затем спор улегся, и Ньютон вставил в работу примечание, в котором указал, что закон обратной пропорции был уже ранее предложен Реном, Гуком и Галлеем.

"Начала"... появились в 1687 г. Два года спустя Ньютон был избран представительским депутатом университета Кембриджа; в этот период он знакомится с Джоном Локком, с которым завязыва­ется искренняя и прочная дружба. Он продолжал свои исследования бесконечно малых величин (опубликовав часть в 1692 г.), заинтере­совался химией, "начав с места, на котором ее оставил Бойль, и восприняв его концепции; но случившийся пожар разрушил лабо­раторию и уничтожил многочисленные заметки. Ньютон, который к этому времени уже испытывал значительное нервное истощение, пережил тяжелый кризис, граничивший с безумием (1692—1694), от чего так и не оправился до конца жизни. С этого момента история Ньютона-ученого практически кончается" (Дж. Прети). Он публи­ковал неизданные труды и переиздавал изданные ранее. В 1696 г. он был назначен директором Монетного двора; три года спустя стал управляющим, в знак заслуг. В 1703 г. избран президентом Королев­ского общества. В 1704 г. он опубликовал "Оптику", в 1713 г. вышло второе издание "Начал", в 1717 г. — второе издание "Оптики". В феврале 1727 г. Ньютон из Кенсингтона направился в Лондон, чтобы председательствовать на одном из заседаний Королевского общест­ва. Вернувшись в Кенсингтон, он почувствовал себя очень плохо. Ему не удалось преодолеть кризис, и он умер 20 марта 1727 г. Погребен Ньютон в Вестминстерском аббатстве. На его похоронах присутствовал Вольтер, способствовавший распространению идей Ньютона во Франции.

Научная революция

140

7.3. "Правила философствования" и "онтология", которую они предполагают

В начале третьей книги "Начал" Ньютон устанавливает четыре "правила философского рассуждения". Речь идет, конечно, о мето­дологических правилах. Поскольку правила, показывающие, как ис­кать, предполагают, что мы знаем, что должны искать, они пере­плетены с тезисами метафизического порядка о природе и структуре вселенной.

"Правило I. Не следует допускать причин больше, чем достаточно для объяснения видимых природных явлений". Это первое методологи­ческое правило есть принцип экономии в использовании гипотез, аналог бритвы Оккама в отношении объяснительных теорий. Но почему мы должны поставить себе целью выработку простых теорий; почему не должны усложнять гипотетический аппарат наших объ­яснений? Ответ Ньютона таков: "Природа ничего не делает напрас­но, и излишне делать с помощью многого то, что можно сделать малым; ведь природа проста и не роскошествует излишними при­чинами вещей". Онтологический постулат простоты природы ут­верждает первое методологическое правило Ньютона.

С первым правилом тесно связано "правило II. Одни и те же явления мы должны, насколько возможно, объяснять теми же причи­нами. Например, дыхание человека и животного; падение камней в Европе и в Америке; свет от огня в кухне и свет от Солнца; отражение света на Земле и на планетах". Это правило выражает второй онтологический постулат: единообразие природы. Никто не может контролировать отражение света на планетах, но на основании того факта, что природа ведет себя схожим образом на Земле и на других планетах, мы можем сказать это же и о природе света.

"Правило III: Свойства тел, не допускающие ни постепенного увеличения, ни постепенного уменьшения и проявляющиеся во всех телах в пределах наших экспериментов, должны рассматриваться как уни­версальные ". Это правило также базируется на онтологическом по­стулате единообразия природы. Ньютон пишет: "Поскольку мы узнаем о свойствах тел только посредством экспериментов, мы должны считать универсальными все те свойства, которые в экспе­риментах носят устойчивый характер, и те, которые не могут быть ни уменьшены, ни устранены. Конечно, мы не должны отказываться от очевидных экспериментов ради мечтаний и пустых фантазий нашего созерцания и пренебрегать аналогиями в природе, которая проста и находится в согласии с собой". Итак, природа проста и единообразна. Эти два метафизических столпа поддерживают мето­дологию Ньютона. Далее ученый переходит к установлению фунда­ментальных свойств тел: протяженность, твердость, непроницае-

Исаак Ньютон: "Правила философствования " 141

мость, движение. К установлению перечисленных свойств мы при­ходим с помощью наших чувств.

"Протяженность, твердость, подвижность и сила инерции целого являются результатом протяженности, твердости, непроницаемости, подвижности и силы инерции частей; из этого мы заключаем, что даже самые маленькие части всех тел также должны быть протяжен­ны, тверды, непроницаемы, подвижны и обладать собственной инерцией. И это — основа всей философии". Речь идет о корпуску-лярности. Ньютон не избежал важного вопроса: частицы, из которых состоят материальные тела, могут делиться далее или нет? Матема­тически любая часть всегда доступна дальнейшему делению, но достижимо ли это и физически? Вот какую аргументацию выдвигает по этому поводу Ньютон: "Деление тел на части, соединенные между собой, доступно наблюдению; но и в частях, остающихся неделимы­ми, наш ум в состоянии различить еще меньшие частицы, что доказуемо математически. Способны ли мы с точностью определить, что эти неделимые части действительно могут быть делимы далее природными средствами? Если в результате эксперимента мы полу­чим доказательство, что какая-либо неразделенная частица, разорвав твердое тело, распадется, мы сможем заключить благодаря этому правилу, что неразделенные частицы так же, как и разделенные, могут подвергаться делению до бесконечности". Итак, математичес­кая уверенность соседствует с фактологической неопределенностью. Но эта неопределенность не распространяется на силу тяготения. "Если очевидно благодаря экспериментам и астрономическим на­блюдениям, что все тела вокруг Земли притягиваются к ней, про­порционально количеству материи, содержащейся в каждом из них; что подобным же образом и Луна притягивается к Земле, пропор­ционально ее весу; что, с другой стороны, наше море притягивается к Луне; что все планеты притягиваются одна к другой и что кометы в равной мере притягиваются Солнцем, — тогда, вследствие этого правила, мы должны допустить, что все тела обладают способностью взаимного притяжения. Это позволяет получить закон всемирного тяготения тел, чего нельзя сказать об их непроницаемости, относи­тельно чего мы не располагаем никаким экспериментом или другим способом наблюдения, который мы могли бы применить к небесным телам. И я не утверждаю, что сила тяжести является существенным свойством тел; под понятием vis insita (присущая сила) я разумею только их силу инерции. Она неизменна. Сила тяжести уменьшается пропорционально удалению тел от Земли".

Природа проста и единообразна. На основе чувств, т. е. путем наблюдений и экспериментов, можно установить некоторые из основных свойств тел: протяженность, твердость, непроницаемость, подвижность, силу инерции целого, всемирное тяготение. И эти

142

Научная революция

свойства устанавливаются с помощью единственной, по мнению Ньютона, действенной процедуры, обеспечивающей формирование научных суждений: индуктивного метода. Тем самым мы подошли к "правилу IV: В экспериментальной философии суждения, выведенные путем общей индукции, следует рассматривать как истинные или очень близкие к истине, несмотря на противоположные гипотезы, которые могут быть вообразимы, — до тех пор, пока не будут обнаружены другие явления благодаря которым эти суждения или уточнят, или отнесут к исключениям".

7.4. Порядок мира и существование Бога

"Правила философских рассуждений" сформулированы в начале третьей книги "Начал". А в конце той же книги мы находим "Scholium generate" ("Общее поучение"), где Ньютон соединяет результаты своих научных исследований с суждениями философско-теологического порядка. Система мира — большой механизм. Законы функционирования отдельных его частей выявляются путем индук­ции через наблюдение и эксперимент. Но откуда же берет начало мировая система, упорядоченная и узаконенная? Ньютон отвечает: "Эта удивительная система Солнца, планет и комет могла появиться только по проекту премудрого и могущественного Существа. И если неподвижные звезды являются центрами других аналогичных сис­тем, все они, образованные по идентичному намерению, должны подчиняться господству Единого; особенно потому, что свет непо­движных звезд имеет ту же природу, что и свет Солнца, ведь свет обладает проходимостью от одной системы к другим, а чтобы неподвижные звезды не падали из-за тяжести одна на другую, Он поместил эти системы на огромном расстоянии одна от другой".

Итак, порядок мира обнаруживает намерение премудрого и мо­гущественного Существа. Это Существо "управляет всеми вещами не как мировая душа, но господин всего; и благодаря этому управ­лению его обычно называют Господь Бог Вседержитель, или Пан-тократор... Высший Бог — вечное существо, бесконечное, абсолют­но совершенное; но существо, хотя и совершенное, но без господ­ства, не может быть названо Господь Бог... Из Его праведного господства следует, что это живое, умное и сильное Существо; а из других его совершенств — что он вечен и бесконечен, всемогущ и всезнающ".

Порядок мира со всей очевидностью демонстрирует существова­ние Бога, в высшей степени премудрого и могущественного. Но что еще, помимо того, что Он существует, мы можем утверждать о Боге? "Как слепой не имеет никакого представления о цвете, так мы, —

Исаак. Ньютон: "Гипотез не измышляю "

143

отвечает Ньютон, — не имеем никакого представления о том, каким образом мудрейший Бог воспринимает и понимает все сущее. Он лишен тела и телесной формы, вследствие чего Его нельзя ни видеть, ни слышать, ни коснуться". О природных объектах, продолжает Ньютон, мы знаем то, что констатируют наши чувства: форму и цвет, поверхность, запах, вкус и т. д.; но никто из нас не знает, "что такое сущность вещи", "тем более сущность Бога". Что Он существует, что Он в высшей степени премудрый и совершенный, вытекает из мировой гармонии.

Итак, существование Бога может быть доказано философией природы на основании космического порядка. Однако теологические интересы Ньютона гораздо шире, нежели можно представить из вышеприведенных отрывков.

Среди книг, оставленных Ньютоном своим наследникам, мы встречаем труды отцов церкви, дюжину различных изданий Библии и много других книг на религиозную тему. Закончив "Начала", Ньютон обратился к серьезному изучению Священного Писания и в 1691 г. вел интенсивную переписку с Джоном Локком, с которым, среди прочего, обсуждал пророчества Даниила. После его смерти опубликован "Исторический отчет о двух значительных искажениях Священного Писания". Были опубликованы также "Наблюдения над пророчествами Даниила и Апокалипсисом св. Иоанна ". Эта последняя работа далась ему нелегко. В ней он "пытался соединить пророчества с историческими событиями, которые за ними следовали; например, упоминаемый Даниилом зверь имеет десять рогов, посреди которых появляется маленький рог. Ньютон идентифицировал эти рога с разными королевствами и решил, что самый маленький рог симво­лизировал католическую церковь. В точности его ссылок по поводу истории Церкви проявляется глубокая эрудиция" (Э. Н. Да Коста Андраде).